详解kubernetes pod的编排和生命周期

目录
  • K8S Master基本架构
  • Pod的编排思想
  • Pod对象的属性和容器的属性？
  • Pod的生命周期

K8S Master基本架构

K8S的集群运行依赖Master节点和Node节点的通信，为了更好的理解第4部分的Pod生命周期，我们这里先给出K8S Master的简单架构图，后续的文章中，我们会分析Master、Node和Pod之间的关系。

Master的架构图：

其中：

API Server提供了HTTP Rest接口，它是k8s中的所有资源增删改查的唯一入口，也是集群控制的入口；

Scheduler是负责资源调度的进程；

Controller Manager是所有资源对象的自动化控制中心；

Etcd提供资源对象的数据保存服务

其中每个组件都有很多知识点，这里我们只要有个宏观的印象就可以了，后续的文章中，我们会逐一分析。

Pod的编排思想

上一篇文章末尾，我们提到了应用程序往k8s搬迁过程中的注意事项。这里重申一下，当我们想要把虚拟机上的应用程序搬迁到k8s中时，我们需要用Pod来构建我们应用程序模块。这个时候，比较重要的一点是划分我们应用程序模块，因为容器和虚拟机的设计模式不同，但是为了更好的理解和对比这二者的关系，我们可以设想下面的对应关系：

k8s-----操作系统

Pod----虚拟机

容器----进程

1、k8s相当于物理机的操作系统，k8s管理Pod相当于物理机的操作系统管理虚拟机

2、Pod相当于虚拟机，Pod里面可能包含多个容器，对应于虚拟机中的很多进程

3、容器相当于进程，容器的本质，其实就是一个进程。

有了这样的概念，去理解Pod可能会更加形象。再说回我们的应用程序迁移，假设我们的应用程序存在：

web服务、日志分析、MySQL数据库

三个关键的模块，其中：

web服务和日志分析存在"超亲密关系"，因为日志分析模块要消费web服务模块产生的日志，所以他们必须部署在同一个服务器上。反之、web服务和MySQL数据库之间完全可以通过TCP-IP的方式来访问，就没有必要部署在同一台机器上。如果我们用容器运行这个应用，那么web服务需要和日志分析模块打包在同一个Pod中，而MySQL数据库服务单独部署在一个Pod中即可，我们的应用程序迁移到k8s中，可能就是下面的结构：

将不同的进程或者任务，编排在同一个Pod中，这本质上，就是Pod的一种编排思想

Pod对象的属性和容器的属性？

从上面的分析中不难看出，容器是隶属于Pod中的一个元素，从yaml文件上看，容器就是Pod的整个yaml文件中的一个字段。现在我们看看Pod和容器有哪些重要属性。

先看Pod的属性：

1、凡是调度、网络、存储、安全相关的属性，基本都是Pod相关的。

调度，自然不用说，Pod是k8s的最小调度单元；网络，同一个Pod中的容器共享Pod的网络；存储，可以通过Pod挂载卷的方式让不同的容器共享Pod的存储；安全，也是以Pod为维度来控制的。

2、凡是跟容器的Linux Namespace相关的属性，也是Pod级别的。

Pod的设计初衷，就是要容器之间共享Namespace。

3、凡是Pod中的容器要共享宿主机的Namespace，也一定是Pod级别的。

这个更加容易理解，因为Pod要共享主机的Namespace，那么Pod中的容器必然是要共享相同的Namespace，所以这个设置一定是Pod级别的。

再看Container的2个重要属性：

1、ImagePullPolicy：这个属性定义了镜像拉取的策略，它的默认值是always，也就是每次创建Pod都拉取一次镜像，它还有2个其他的取值，分别是never和ifnotpresent，这两个比较容易理解，一种是从来不拉取镜像，一种是只有在不存在镜像的时候才拉取镜像。这里需要注意一点，如果我们的版本号配置的是latest这种的，那么ImagePullPolicy会被默认值always。

2、Lifecycle：顾名思义，它是在容器的生命周期中执行某些动作，它有两个常见的参数，分别是postStart和preStop，就是在容器开始后或者容器结束前执行的一个特定操作。

Pod的生命周期

Pod的生命周期，主要体现在Pod的API的status部分，Pod的生命周期从开始到结束包含下面的几个过程：

1、Pending，表示Pod的yaml文件已经交给k8s，并且保存在etcd（etcd是k8s中的元信息库）中了。但是它由于调度不成功等原因没有被创建。

2、Running，这个词语具有迷惑性，它表示Pod已经调度成功，跟一台具体的节点服务器绑定，Pod中的容器不一定全部都正常运行了，但是至少有一个在运行。

3、Succeeded，这个状态意味着所有的容器都启动完毕，并且已经退出。

4、Failed，这个很好理解，就是Pod中的容器至少有一个以非0状态退出，也就是异常退出了。

5、Unknow。这是一个异常状态，表示当前Pod的状态不能正常的汇报给kube-apiserver了，这可能是主从节点之间的通信有问题。

如下所示为一个状态为running的Pod

[root@VM-16-13-centos ~]# kubectl get pod
NAME                                READY     STATUS             RESTARTS   AGE
mysql-pd7jr                         1/1       Running            0          118d
myweb-60r22                         1/1       Running            0          80d

[root@VM-16-13-centos ~]# 
[root@VM-16-13-centos ~]# kubectl get pod mysql-pd7jr -o yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  ...
spec:
  ...
status:
  ...
  hostIP: 127.0.0.1
  phase: Running
  podIP: 172.17.0.2
  startTime: 2020-11-20T09:01:39Z

以上就是详解kubernetes pod的编排和生命周期的详细内容，更多关于kubernetes pod的编排和生命周期的资料请关注我们其它相关文章！

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