k8s 笔记(三) 资源清单

2020/03/13 k8s

1. 资源清单介绍

1.1. 资源清单格式

# 如果没有给定 group 名称,那么默认为core,可以使用 kubectl api -
apiVersion:  
# 获取当前k8s 版本上所有的apiVersion 版本信息(每个版本可能不同)
versions: 
# 资源类别
kind:
# 资源元数据
metadata:
  name:
  namespace:
  lables:
  annotations:  
# 期望的状态
spec: 
# 当前状态,本字段有 kubenetes 自身维护,用户不能去定义
status:

1.2. 常用命令

  1. 获取 apiversion 版本信息

     $ kubectl api-versions
     admissionregistration.k8s.io/v1beta1
     apiextensions.k8s.io/v1beta1
     apiregistration.k8s.io/v1
     apiregistration.k8s.io/v1beta1
     apps/v1
     apps/v1beta1
     apps/v1beta2
     ...
    
  2. 获取资源的 apiVersion 版本信息

     $ kubectl explain pod
     KIND:     Pod
     VERSION:  v1
    	
     DESCRIPTION:
          Pod is a collection of containers that can run on a host. This resource is
          created by clients and scheduled onto hosts.
     ...
    	
     $ kubectl explain Ingress
     KIND:     Ingress
     VERSION:  extensions/v1beta1
     ...
    	
    
  3. 字段配置格式

    字段 格式 说明
    apiVersion <string> 字符串
    metadata <object> 多层嵌套
    labels <map[string]string> k:v 组成的映射
    finalizers <[]string> 字符串列表
    ownerReferences <[]Object> 对象列表
    hostPID <boolean> 布尔类型
    priority <integer> 整数
    name <string> -required- 如果类型后面接-require-,表示为必填字段

1.3. 通过定义清单文件创建Pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-demo
  namespace: default
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
    - name: myapp-1
      image: nginx
    - name: busybox-1
      image: busybox
      command:
        - "/bin/sh"
        - "-c"
        - "sleep 3600"

可以通过 kubectl get pod pod-demo -o yamlkubectl get pod pod-demo -o json 方式将资源配置信息输出出来

2. Init 容器

Pod 可以包含多个容器,应用运行在这些容器里面,同时 Pod 也可以有一个或多个先于应用容器启动的 Init 容器。

Init 容器与普通的容器非常像,除了如下两点:

  • 它们总是运行到完成。
  • 每个都必须在下一个启动之前成功完成。

如果 Pod 的 Init 容器失败,Kubernetes 会不断地重启该 Pod,直到 Init 容器成功为止。然而,如果 Pod 对应的 restartPolicy 值为 Never,它不会重新启动。

指定容器为 Init 容器,需要在 Pod 的 spec 中添加 initContainers 字段, 该字段內以Container 类型对象数组的形式组织,和应用的 containers 数组同级相邻。 Init 容器的状态在 status.initContainerStatuses 字段中以容器状态数组的格式返回(类似 status.containerStatuses 字段)。

示例:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp-container
    image: busybox
    command: ['sh','-c','echo The app is running! && sleep 3600']
  initContainers:
  - name: init-myservice
    image: busybox
    command: ['sh','-c','until nslookup myservice;do echo waiting for myservice;sleep 2;done;']
  - name: init-mydb
    image: busybox
    command:  ['sh','-c','until nslookup mydb;do echo waiting for myservice;sleep 2;done;']

---

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9376

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mydb
spec:
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 9377

3. 容器探针

探针 是由 kubelet 对容器执行的定期诊断。要执行诊断,kubelet 调用由容器实现的 Handler。有三种类型的处理程序:

  • ExecAction:在容器内执行指定命令。如果命令退出时返回码为 0 则认为诊断成功。
  • TCPSocketAction:对指定端口上的容器的 IP 地址进行 TCP 检查。如果端口打开,则诊断被认为是成功的。
  • HTTPGetAction:对指定的端口和路径上的容器的 IP 地址执行 HTTP Get 请求。如果响应的状态码大于等于200 且小于 400,则诊断被认为是成功的。

每次探测都将获得以下三种结果之一:

  • 成功:容器通过了诊断。
  • 失败:容器未通过诊断。
  • 未知:诊断失败,因此不会采取任何行动

Kubelet 可以选择是否执行在容器上运行的两种探针执行和做出反应:

  • livenessProbe:指示容器是否正在运行。如果存活探测失败,则 kubelet 会杀死容器,并且容器将受到其 重启策略 的影响。如果容器不提供存活探针,则默认状态为 Success。
  • readinessProbe:指示容器是否准备好服务请求。如果就绪探测失败,端点控制器将从与 Pod 匹配的所有 Service 的端点中删除该 Pod 的 IP 地址。初始延迟之前的就绪状态默认为 Failure。如果容器不提供就绪探针,则默认状态为 Success。

生命时候使用容器探针?

如果容器中的进程能够在遇到问题或不健康的情况下自行崩溃,则不一定需要存活探针; kubelet 将根据 Pod 的restartPolicy 自动执行正确的操作。 如果您希望容器在探测失败时被杀死并重新启动,那么请指定一个存活探针,并指定restartPolicy 为 Always 或 OnFailure。

如果要仅在探测成功时才开始向 Pod 发送流量,请指定就绪探针。在这种情况下,就绪探针可能与存活探针相同,但是 spec 中的就绪探针的存在意味着 Pod 将在没有接收到任何流量的情况下启动,并且只有在探针探测成功后才开始接收流量。

如果您希望容器能够自行维护,您可以指定一个就绪探针,该探针检查与存活探针不同的端点。

请注意,如果您只想在 Pod 被删除时能够排除请求,则不一定需要使用就绪探针;在删除 Pod 时,Pod 会自动将自身置于未完成状态,无论就绪探针是否存在。当等待 Pod 中的容器停止时,Pod 仍处于未完成状态。

示例:

livenessProbe

# 存活检测
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
    - name: myapp
      image: harbor.tansuotv.cn/library/nginx:v1
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/live;sleep 10;rm -rf /tmp/live;sleep 3600"]
      livenessProbe:
        exec:
          command: ["test","-e","/tmp/live"]
        initialDelaySeconds: 1
        periodSeconds: 3

readinessProbe

# 就绪检测
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: readiness-httpget-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: readiness-httpget-container
    image: harbor.tansuotv.cn/library/nginx:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    readinessProbe:
      httpGet:
        port: 80
        path: /index1.html
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3

4. 重启策略

PodSpec 中有一个 restartPolicy 字段,可能的值为 AlwaysOnFailureNever。默认为 Always。

restartPolicy 适用于 Pod 中的所有容器。restartPolicy 仅指通过同一节点上的 kubelet 重新启动容器。失败的容器由 kubelet 以五分钟为上限的指数退避延迟(10秒,20秒,40秒…)重新启动,并在成功执行十分钟后重置。如 Pod 文档 中所述,一旦绑定到一个节点,Pod 将永远不会重新绑定到另一个节点。

4.1 状态示例

  • Pod 中只有一个容器并且正在运行。容器成功退出。
    • 记录完成事件。
    • 如果 restartPolicy 为:
    • Always:重启容器;Pod phase 仍为 Running。
    • OnFailure:Pod phase 变成 Succeeded。
    • Never:Pod phase 变成 Succeeded。
  • Pod 中只有一个容器并且正在运行。容器退出失败。
    • 记录失败事件。
    • 如果 restartPolicy 为:
    • Always:重启容器;Pod phase 仍为 Running。
    • OnFailure:重启容器;Pod phase 仍为 Running。
    • Never:Pod phase 变成 Failed。
  • Pod 中有两个容器并且正在运行。有一个容器退出失败。
    • 记录失败事件。
    • 如果 restartPolicy 为:
    • Always:重启容器;Pod phase 仍为 Running。
    • OnFailure:重启容器;Pod phase 仍为 Running。
    • Never:不重启容器;Pod phase 仍为 Running。
    • 如果有一个容器没有处于运行状态,并且两个容器退出:
    • 记录失败事件。
    • 如果 restartPolicy 为:
      • Always:重启容器;Pod phase 仍为 Running。
      • OnFailure:重启容器;Pod phase 仍为 Running。
      • Never:Pod phase 变成 Failed。
  • Pod 中只有一个容器并处于运行状态。容器运行时内存超出限制:
    • 容器以失败状态终止。
    • 记录 OOM 事件。
    • 如果 restartPolicy 为:
    • Always:重启容器;Pod phase 仍为 Running。
    • OnFailure:重启容器;Pod phase 仍为 Running。
    • Never: 记录失败事件;Pod phase 仍为 Failed。
  • Pod 正在运行,磁盘故障:
    • 杀掉所有容器。
    • 记录适当事件。
    • Pod phase 变成 Failed。
    • 如果使用控制器来运行,Pod 将在别处重建。
  • Pod 正在运行,其节点被分段。
    • 节点控制器等待直到超时。
    • 节点控制器将 Pod phase 设置为 Failed。
    • 如果是用控制器来运行,Pod 将在别处重建。

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