k8s-pod的介绍及命令行创建pod

一、 pod介绍
在kubernetes的世界中，k8s并不直接处理容器，而是使用多个容器共存的理念，这组容器就叫做pod。
pod是k8s中可以创建和管理的最小单元，是资源对象模型中由用户创建或部署的最小资源对象模型，其他的资源对象都是用来支撑pod对象功能的，比如，pod控制器就是用来管理pod对象的，service或者imgress资源对象是用来暴露pod引用对象的，persistentvolume资源是用来为pod提供存储等等，简而言之，k8s不会直接处理容器，而是pod，pod才是k8s中可以创建和管理的最小单元，也是基本单元。

二、pod的特点

  1. 每个pod就像一个独立的逻辑机器，k8s会为每个pod分配一个集群内部唯一的IP地址，所以每个pod都拥有自己的IP地址、主机名、进程等；
  2. 一个pod可以包含1个多多个容器，1个容器一般被设计成只运行1个进程，1个pod只可能运行在单个节点上，即不可能1个pod跨节点运行，pod的生命周期是短暂的，也就是说pod可能随时被消亡（如节点异常，pod异常等情况）；
  3. 每个pod都有一个特殊的被称为"根容器"的pause容器，也称为info容器，pause容器对应的镜像属于k8s平台的一部分，除了pause容器，每个pod还包含了一个或多个跑业务相关组件的容器；
  4. 一个pod中的容器共享network命名空间；
  5. 一个pod里的多个容器共享pod IP，这就意味着1个pod里面的多个容器的进程所占用的端口不能相同，否则在这个pod里面就会产生端口冲突，既然每个pod都有自己的IP和端口空间，那么对不同的pod来说就不可能存在端口冲突；
  6. 应该就应用程序组织到多个pod中，而每个pod只包含紧密相关的组件或进程；
  7. pod是k8s扩容，缩容的基本单位，也就是说k8s中扩容缩容是针对pod而言而并非容器。
    pod共享存储实现机制：引入数据卷volume，使用数据卷进行持久化存储。

三、pod背后的根本原理
一个容器一般被设计一个进程，除非进程本身产生子进程，由于不能将多个进程聚集在同一个单独的容器中，所有需要一种更高级的结构容器绑定在一起，并将它们作为一个单元进行管理，这就是pod背后原理。

四、命令行创建pod、查看pod

#注意：kubectl run 在旧版本中创建的是deployment，但在本书的版本中创建的是pod

创建pod

kubectl run nginx --image=nginx --labels="app=nginx" --port=80
  • kubectl run nginx 创建一个pod，pod名称为nginx
  • –image=nginx 容器镜像为nginx:latest
  • –labels=“app=nginx” 设置一个标签app=nginx
  • –port=80 声明pod的服务端口为80

查看pod

kubectl get pod -n default

# kubectl get pod -n default
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx                     1/1     Running   0          98s
  • -n default 指定资源所属的命名空间，默认是default

查看pod运行在哪个节点上

kubectl get pod -n default -o wide

# kubectl get pod -n default -o wide
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP               NODE           NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx                     1/1     Running   0          4m9s    192.168.69.212   k8s-worker02   <none>           <none>

kubectl desc 命令查看pod的详细信息

kubectl describe  pod  nginx

# kubectl describe  pod  nginx
Name:         nginx				# pod 名称
Namespace:    default			# 所属命名空间
Priority:     0					# 这个参数是优先级
Node:         k8s-worker02/192.168.44.155			# pod所在节点及节点IP地址
Start Time:   Thu, 22 Feb 2024 10:41:11 +0800		# pod启动时间
Labels:       app=nginx						# pod 标签
Annotations:  cni.projectcalico.org/containerID: 4d32f0fa5e998cbc78194c118e73353731dd1c7b93f6a61b4b3e9e6d6948938ccni.projectcalico.org/podIP: 192.168.69.212/32cni.projectcalico.org/podIPs: 192.168.69.212/32	# Annotations 是注释
Status:       Running			# pod 运行状态
IP:           192.168.69.212	# pod IP地址
IPs:	IP:  192.168.69.212
Containers:						# 容器部分，一个pod可以跑多个容器nginx:Container ID:   docker://f3e553dbfdb1b77773ee07f35024cdb77b1d32d55c13d10ee4fcb445e25a6b54	# 容器IDImage:          nginx		# 镜像Image ID:       docker-pullable://nginx@sha256:0d17b565c37bcbd895e9d92315a05c1c3c9a29f762b011a10c54a66cd53c9b31  #镜像IDPort:           80/TCP			# pod服务端口Host Port:      0/TCP			State:          Running			# 容器状态Started:      Thu, 22 Feb 2024 10:41:28 +0800		# 容器启动时间Ready:          True			# 是否准备就绪Restart Count:  0				# 重启次数Environment:    <none>			# 环境变量Mounts:				# 容器挂载点/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-2jswl (ro)
Conditions:Type              StatusInitialized       True Ready             True ContainersReady   True PodScheduled      True 
Volumes:default-token-2jswl:Type:        Secret (a volume populated by a Secret)SecretName:  default-token-2jswlOptional:    false
QoS Class:       BestEffort
Node-Selectors:  <none>
Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute op=Exists for 300snode.kubernetes.io/unreachable:NoExecute op=Exists for 300s
Events:					# pod 启动的事件，在这里可以排查pod异常的原因Type    Reason     Age    From                   Message----    ------     ----   ----                   -------Normal  Scheduled  6m15s  default-scheduler      Successfully assigned default/nginx to k8s-worker02Normal  Pulling    6m14s  kubelet, k8s-worker02  Pulling image "nginx"Normal  Pulled     5m58s  kubelet, k8s-worker02  Successfully pulled image "nginx" in 15.560370431sNormal  Created    5m58s  kubelet, k8s-worker02  Created container nginxNormal  Started    5m58s  kubelet, k8s-worker02  Started container nginx

查看pod的yaml文件

kubectl get pod nginx -o yaml

# kubectl get pod nginx -o yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:annotations:cni.projectcalico.org/containerID: 4d32f0fa5e998cbc78194c118e73353731dd1c7b93f6a61b4b3e9e6d6948938ccni.projectcalico.org/podIP: 192.168.69.212/32cni.projectcalico.org/podIPs: 192.168.69.212/32creationTimestamp: "2024-02-22T02:41:11Z"labels:app: nginxmanagedFields:- apiVersion: v1fieldsType: FieldsV1fieldsV1:f:metadata:f:labels:.: {}f:app: {}f:spec:f:containers:k:{"name":"nginx"}:.: {}f:image: {}f:imagePullPolicy: {}f:name: {}f:ports:.: {}k:{"containerPort":80,"protocol":"TCP"}:.: {}f:containerPort: {}f:protocol: {}f:resources: {}f:terminationMessagePath: {}f:terminationMessagePolicy: {}f:dnsPolicy: {}f:enableServiceLinks: {}f:restartPolicy: {}f:schedulerName: {}f:securityContext: {}f:terminationGracePeriodSeconds: {}manager: kubectl-runoperation: Updatetime: "2024-02-22T02:41:11Z"- apiVersion: v1fieldsType: FieldsV1fieldsV1:f:metadata:f:annotations:.: {}f:cni.projectcalico.org/containerID: {}f:cni.projectcalico.org/podIP: {}f:cni.projectcalico.org/podIPs: {}manager: calicooperation: Updatetime: "2024-02-22T02:41:12Z"- apiVersion: v1fieldsType: FieldsV1fieldsV1:f:status:f:conditions:k:{"type":"ContainersReady"}:.: {}f:lastProbeTime: {}f:lastTransitionTime: {}f:status: {}f:type: {}k:{"type":"Initialized"}:.: {}f:lastProbeTime: {}f:lastTransitionTime: {}f:status: {}f:type: {}k:{"type":"Ready"}:.: {}f:lastProbeTime: {}f:lastTransitionTime: {}f:status: {}f:type: {}f:containerStatuses: {}f:hostIP: {}f:phase: {}f:podIP: {}f:podIPs:.: {}k:{"ip":"192.168.69.212"}:.: {}f:ip: {}f:startTime: {}manager: kubeletoperation: Updatetime: "2024-02-22T02:41:28Z"name: nginxnamespace: defaultresourceVersion: "795586"selfLink: /api/v1/namespaces/default/pods/nginxuid: 814ff88b-a5ec-4bb1-9393-4c2b75807cf6
spec:containers:- image: nginximagePullPolicy: Alwaysname: nginxports:- containerPort: 80protocol: TCPresources: {}terminationMessagePath: /dev/termination-logterminationMessagePolicy: FilevolumeMounts:- mountPath: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccountname: default-token-2jswlreadOnly: truednsPolicy: ClusterFirstenableServiceLinks: truenodeName: k8s-worker02preemptionPolicy: PreemptLowerPrioritypriority: 0restartPolicy: AlwaysschedulerName: default-schedulersecurityContext: {}serviceAccount: defaultserviceAccountName: defaultterminationGracePeriodSeconds: 30tolerations:- effect: NoExecutekey: node.kubernetes.io/not-readyoperator: ExiststolerationSeconds: 300- effect: NoExecutekey: node.kubernetes.io/unreachableoperator: ExiststolerationSeconds: 300volumes:- name: default-token-2jswlsecret:defaultMode: 420secretName: default-token-2jswl
status:conditions:- lastProbeTime: nulllastTransitionTime: "2024-02-22T02:41:11Z"status: "True"type: Initialized- lastProbeTime: nulllastTransitionTime: "2024-02-22T02:41:28Z"status: "True"type: Ready- lastProbeTime: nulllastTransitionTime: "2024-02-22T02:41:28Z"status: "True"type: ContainersReady- lastProbeTime: nulllastTransitionTime: "2024-02-22T02:41:11Z"status: "True"type: PodScheduledcontainerStatuses:- containerID: docker://f3e553dbfdb1b77773ee07f35024cdb77b1d32d55c13d10ee4fcb445e25a6b54image: nginx:latestimageID: docker-pullable://nginx@sha256:0d17b565c37bcbd895e9d92315a05c1c3c9a29f762b011a10c54a66cd53c9b31lastState: {}name: nginxready: truerestartCount: 0started: truestate:running:startedAt: "2024-02-22T02:41:28Z"hostIP: 192.168.44.155phase: RunningpodIP: 192.168.69.212podIPs:- ip: 192.168.69.212qosClass: BestEffortstartTime: "2024-02-22T02:41:11Z"

对外暴露服务、测试访问

以上我们创建了一个名为nginx的pod，但是这个pod还不能被外部客户端连接访问，我们还需要做一步就是对外暴露pod，让外部客户端能访问k8s集群的pod服务，所有我们需要创建一个service，并将pod内容器的服务端口映射到节点IP的端口，如下所示：

  kubectl expose pod  nginx -n default --port=8088 --target-port=80 --type=NodePort --name=nginx
  • –port=8088 表示集群内节点访问的端口
  • –target=80 表示pod里面容器的应该程序的端口

查看service和pod

kubectl get svc,pod nginx

# kubectl get svc,pod nginx
NAME            TYPE       CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
service/nginx   NodePort   10.98.244.33   <none>        8088:32765/TCP   2m58sNAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx   1/1     Running   1          30m
  • 创建了一个nginx service资源对象，并且有一个固定的IP10.98.244.33，并将访问节点端口 32765 的流量转发到 nginx service 的8088端口。service 又将访问8088端口的流量转发到 pod容器内部服务的端口 80
  • 确保防火墙开通了32765 的入方向
  • 所有节点都监听 32765 端口，访问任意节点IP + 32765 都能访问到服务

在这里插入图片描述

编辑service

如果需要修改外部访问端口或者需要修改一下刚开定义的service，这时我们可以使用kubectl edit 编辑刚才创建的service，如下：

kubectl edit service nginx

# kubectl edit service nginx# Please edit the object below. Lines beginning with a '#' will be ignored,
# and an empty file will abort the edit. If an error occurs while saving this file will be
# reopened with the relevant failures.
#
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:creationTimestamp: "2024-02-22T03:08:49Z"labels:app: nginxname: nginxnamespace: defaultresourceVersion: "799626"selfLink: /api/v1/namespaces/default/services/nginxuid: fc4a5900-1e80-41dc-838b-79d2fc68e640
spec:clusterIP: 10.98.244.33externalTrafficPolicy: Clusterports:- nodePort: 30005			# 修改一下对外暴露的端口为30005，注意：端口是有范围的，NodePort端口范围默认是30000-32767，可以通过修改`kube-apiserver`的参数来进行调整port: 8088protocol: TCPtargetPort: 80selector:app: nginxsessionAffinity: Nonetype: NodePort
status:loadBalancer: {}

保存后，再次查看service 和 pod

kubectl get pod,svc nginx

# kubectl get pod,svc nginx
NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx   1/1     Running   1          48mNAME            TYPE       CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
service/nginx   NodePort   10.98.244.33   <none>        8088:30005/TCP   20m

可以看出节点端口已经变成30005了

访问测试：
在这里插入图片描述

参考放到最下面，大部分都是借鉴，做了少部分的补充：

https://blog.csdn.net/MssGuo/article/details/122894684

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