重启策略,表示Pod在遇到故障的时候的处理策略
2.Pod配置
主要研究pod.spec.containers属性,这也是pod配置中最为关键的一项配置。
[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod.spec.containers
KIND: Pod
VERSION: v1
RESOURCE: containers <[]Object> # 数组,代表可以有多个容器
FIELDS:
name # 容器名称
image # 容器需要的镜像地址
imagePullPolicy # 镜像拉取策略
command <[]string> # 容器的启动命令列表,如不指定,使用打包时使用的启动命令
args <[]string> # 容器的启动命令需要的参数列表
env <[]Object> # 容器环境变量的配置
ports <[]Object> # 容器需要暴露的端口号列表
resources
2.1 基本配置
创建pod-base.yaml文件:
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-base.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-base
namespace: dev
labels:
user: root
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
- name: busybox
image: busybox:1.30
上面定义了一个比较简单Pod的配置,里面有两个容器:
nginx:用1.17.2版本的nginx镜像创建,nginx是一个轻量级web容器busybox:用1.30版本的busybox镜像创建,busybox是一个小巧的linux命令集合
#创建Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl apply -f pod-base.yaml
pod/pod-base created
#查看Pod状态
# READY 1/2:表示当前Pod中有两个容器,其中1个准备就绪,1个为就绪
# RESTARTS :重启次数,因为有一个容器故障了,Pod一直在重启试图恢复它
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-base 1/2 NotReady 1 (3s ago) 3s
#可以通过describe查看内部详情
#此时已经运行起来了一个基本的Pod,虽然它暂时有问题
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe pod pod-base -n dev
Name: pod-base
2.2 镜像拉取
创建pod-imagepullpolicy.yaml文件.
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-imagepullpolicy.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-imagepullpolicy
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
imagePullPolicy: Never #用于设置镜像拉取策略
- name: busybox
image: busybox:1.30
imagePullPolicy,用于设置镜像拉取策略,kubernetes支持三种拉取策略:
Always: 总是从远程仓库拉取镜像(一直远程下载)IfNotPresent:本地有则使用本地镜像,本地没有则从远程仓库拉取镜像(本地有就用,没有就远程下载)Never:只是用本地镜像,从不去远程仓库拉取,本地没有就报错(一直使用本地)
默认值说明:
如果镜像tag为具体版本号,默认策略是:IfNotPresent;
如果镜像tag为:latest(最新版),默认策略是always。
# 创建Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-imagepullpolicy.yaml
pod/pod-imagepullpolicy created
# 查看Pod详情
# 此时明显可以看到nginx镜像有一步Pulling image "nginx:1.17.2"的过程
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe pod pod-imagepullpolicy -n dev
……
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 49s default-scheduler Successfully assigned dev/pod-imagepullpolicy to k8s-node02
Normal Pulled 49s kubelet Container image "nginx:1.17.2" already present on machine
Normal Created 49s kubelet Created container nginx
Normal Started 49s kubelet Started container nginx
Normal Pulling 49s kubelet Pulling image "busybox:1.30"
Normal Pulled 39s kubelet Successfully pulled image "busybox:1.30" in 9.570777549s
Normal Created 25s (x3 over 39s) kubelet Created container busybox
Normal Started 25s (x3 over 39s) kubelet Started container busybox
Normal Pulled 25s (x2 over 39s) kubelet Container image "busybox:1.30" already present on machine
Warning BackOff 9s (x4 over 38s) kubelet Back-off restarting failed container
2.3 启动命令
前面的yaml文件中,一直有个问题没解决,就是busybox容器每次都没运行成功,这里说明下busybox并不是一个程序,而是类似于一个工具类的集合,kubernetes集群启动管理后,它会自动关闭。解决方法就是让它一直运行,这是就用到前面看的command配置。
创建一个pod.command.yaml
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-command.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-command
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
- name: busybox
image: busybox:1.30
command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/hello.txt;while true;do /bin/echo $(date +%T) >> /tmp/hello.txt;sleep 3;done;"]
#############################
/bin/sh","-c", 使用sh执行命令
touch /tmp/hello.txt; 创建一个/tmp/hello.txt 文件
while true;do /bin/echo $(date +%T) >> /tmp/hello.txt; sleep 3; done; 每隔3秒向文件中写入当前时间
command,用于在pod中的容器初始化完毕之后运行一个命令。
# 创建Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-command.yaml
pod/pod-command created
# 查看pod状态,发现两个pod都正常运行了
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods pod-command -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-command 2/2 Running 0 25s
#进入pod中的busybox容器查看内容
# 命令是:kubectl exec pod名称 -n 命名空间 -it -c 容器名称 /bin/sh 在容器内部执行命令
[root@k8s-master01 ~]# kubectl exec pod-command -n dev -it -c busybox /bin/sh
kubectl exec [POD] [COMMAND] is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl exec [POD] -- [COMMAND] instead.
/ # tail -f /tmp/hello.txt
02:58:48
02:58:51
02:58:54
02:58:57
02:59:00
02:59:03
2.4 环境变量
创建pod-env.yaml
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-env.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-env
namespace: dev
spec:
containers:
- name: busybox
image: busybox:1.30
command: ["/bin/sh","-c","while true;do /bin/echo $(date +%T);sleep 60; done;"]
env: #环境变量设置
- name: "username"
value: "root"
- name: "password"
value: "123456"
env,环境变量,用于在pod中的容器设置环境变量。
# 创建Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-env.yaml
pod/pod-env created
# 进入容器,输出环境变量
[root@k8s-master01 ~]# kubectl exec pod-env -n dev -c busybox -it /bin/sh
kubectl exec [POD] [COMMAND] is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl exec [POD] -- [COMMAND] instead.
/ # echo $username
root
/ # echo $password
123456
/ #
这种方式并不是很推荐,后面会有将这些配置文件单独储存在配置文件中。
2.5 端口设置
端口主要就事容器的端口设置,也就是containers的ports选项。ports支持的字选项:
[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod.spec.containers.ports
KIND: Pod
VERSION: v1
RESOURCE: ports <[]Object>
FIELDS:
name # 端口名称,如果指定,必须保证name在pod中是唯一的
containerPort # 容器要监听的端口(0 # 容器要在主机上公开的端口,如果设置,主机上只能运行容器的一个副本(一般省略)
hostIP # 要将外部端口绑定到的主机IP(一般省略)
protocol # 端口协议。必须是UDP、TCP或SCTP。默认为“TCP”。
案例:创建一个测试yaml文件
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-ports.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-ports
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx:1.17.2
image: nginx:1.17.2
ports: #设置容器暴露的端口列表
- name: nginx-port
containerPort: 80
protocol: TCP
# 创建pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-ports.yaml
pod/pod-ports created
# 查看pod的配置信息,以yaml文件的格式查看
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod pod-ports -n dev -o yaml
……
spec:
containers:
- image: nginx:1.17.2
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: nginx
ports:
- containerPort: 80
name: nginx-port
protocol: TCP
……
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod pod-ports -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod-ports 1/1 Running 0 2m19s 10.244.1.19 k8s-node01
访问容器中的程序需要使用Pod IP :containerPort
[root@k8s-master01 ~]# curl 10.244.1.19:80
……
Welcome to nginx!
……
2.6 资源配额
容器中的程序运行,肯定要占用一定的资源,比如cpu和内存等,如果不对某个容器做资源限制,那么它就可能占用大量的资源,导致其它容器无法运行。针对这种情况,kubernetes提供了对内存和cpu的资源进行配额的机制,这种机制主要通过resources选项实现。它有以下两个子选项:
limits:用于限制容器运行时的最大占用资源,当容器占用资源超过limits时会被终止,并进行重启requests:用于设置容器需要的最小资源,如果环境资源不够,容器则无法使用
可以通过上面两个子选项设置资源的上下限。
案例:创建一个pod-resources.yaml
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-resources.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-resources
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
resources: #资源配额
limits: #限制资源(上限)
cpu: "2" #cpu限制,单位是core数
memory: "10Gi" #内存限制
requests: #请求资源(下限)
cpu: "1" #cpu限制,单位是core数
memory: "10Mi" #内存限制
在这对cpu和memory的单位做一个说明:
cpu:core数,可以为整数或小数memory:内存大小,可以使用Gi、Mi、G、M等形势
# 创建Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-resources.yaml
pod/pod-resources created
# 查看发现处于挂起状态
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod pod-resources -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-resources 0/1 Pending 0 17s
# 查看详细信息发现,机器没有两个cpu
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe pod pod-resources -n dev
Warning FailedScheduling 71s default-scheduler 0/3 nodes are available: 1 node(s) had taint {node-role.kubernetes.io/master: }, that the pod didn't tolerate, 2 Insufficient cpu.
# 调整为一个cpu并更新
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev -o wide -w
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod-resources 1/1 Running 0 2s 10.244.2.11 k8s-node02
3. Pod生命周期
一般将pod对象从创建至终的这段时间范围称为pod的生命周期,它主要包含下面的过程:
pod的创建过程运行初始化容器(init container)过程运行主容器(main container)
容器启动后钩子(port start)、容器终止前钩子(pre stop)容器的存活性探测(liveness probe)、就绪性探测(readiness probe)
pod终止过程
在整个生命周期中,Pod会出现5种状态(相位),分别如下:
挂起(Pending):apiserver已经创建了pod资源对象,但它尚未被调度完成或者仍处于下载镜像的过程中运行中(Running):pod已经被调度至某节点,并且所有容器都已经被kubelet创建完成成功(Succeeded):pod中所有容器都已经成功终止并且不会被重启失败(Failed):所有容器都已经终止,但至少有一个容器终止失败,即容器返回了非0值的退出状态未知(Unknown):apiserver无法正常获取到pod对象的状态信息,通常由网络通信失败所导致
3.1 创建和终止
pod的创建过程
用户通过kubectl或其他api客户端提交需要创建的pod信息给apiServerapiServer开始生产pod对象的信息,并将信息存入etcd,然后返回确认信息至客户端apiServer开始反映etcd中的pod对象的变化,其它组件使用watch机制来跟踪检查apiServer上的变动scheduler发现有新的pod对象要创建,开始为pod分配主机并将结果信息更新至apiServernode节点上的kubelet发现有pod调度过来,尝试调用docker启动容器,并将结果回送至apiServerapiServer将接受到的pod状态信息存入etcd中
Pod的终止过程
用户向apiServer发送删除pod对象的命令apiServcer中的pod对象信息会随着时间的推移而更新,在宽限期内(默认30s),pod被视为dead将pod标记为terminating状态kubelet在监控到pod对象转为terminating状态的同时启动pod关闭过程端点控制器监控到pod对象的关闭行为时将其从所有匹配到此端点的service资源的端点列表中移除如果当前pod对象定义了preStop钩子处理器,则在其标记为terminating后即会以同步的方式启动执行pod对象中的容器进程收到停止信号宽限期结束后,若pod中还存在仍在运行的进程,那么pod对象会收到立即终止的信号kubelet请求apiServer将此pod资源的宽限期设置为0从而完成删除操作,此时pod对于用户已不可见
3.2 初始化容器
初始化容器是在pod的主容器启动之前要运行的容器,主要是做一些主容器的前置工作,它具有两大特征:
初始化容器必须运行完成直至结束,若某初始化容器运行失败,那么kubernetes需要重启它直到成功完成初始化容器必须按照定义的顺序执行,当且仅当前一个成功之后,后面的一个才运行
初始化容器有很多的应用场景,下面列出最常见的几个:
提供主容器镜像中不具备的工具程序或自定义代码初始化容器要先于应用容器串行启动并运行完成,因此可用于延后应用容器的启动直至其依赖的条件得到满足
案例:
假设要以主容器来运行nginx,但是要求在运行nginx之前先要能够连接上mysql和redis所在服务器,为了简化测试,先规定好mysql(10.10.10.4)和redis(10.10.10.5)服务器的地址。yaml文件如下:
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-initcontainer.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-initcontainer
namespace: dev
spec:
containers:
- name: main-container
image: nginx:1.17.2
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
initContainers:
- name: test-mysql
image: busybox:1.30
command: ['sh','-c','until ping 10.10.10.4 -c 1; do echo waiting for mysql...; sleep 2;done;']
- name: test-redis
image: busybox:1.30
command: ['sh','-c','until ping 10.10.10.5 -c 1; do echo waiting for redis...; sleep 2;done;']
#创建pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-initcontainer.yaml
pod/pod-initcontainer created
#查看pod状态,发现pod卡在启动第一个初始化容器过程中导致后面的容器无法运行,原因是没有检测到mysql与redis存活
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe pod pod-initcontainer -n dev
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 43s default-scheduler Successfully assigned dev/pod-initcontainer to k8s-node02
Normal Pulled 42s kubelet Container image "busybox:1.30" already present on machine
Normal Created 42s kubelet Created container test-mysql
Normal Started 42s kubelet Started container test-mysql
#动态查看pod,然后为当前服务器临时增加两个ip
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod pod-initcontainer -n dev -w
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-initcontainer 0/1 Init:0/2 0 2m20s
[root@k8s-master01 ~]# ifconfig ens33:1 10.10.10.4 netmask 255.255.255.0 up
[root@k8s-master01 ~]# ifconfig ens33:2 10.10.10.5 netmask 255.255.255.0 up
#再次查看容器状态
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod pod-initcontainer -n dev -w
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-initcontainer 0/1 Init:0/2 0 2m20s
pod-initcontainer 0/1 Init:1/2 0 4m50s
pod-initcontainer 0/1 PodInitializing 0 4m51s
pod-initcontainer 1/1 Running 0 4m52s
3.3 钩子函数
钩子函数能够感知自身生命周期中的事件,并在相应的时刻到来时运行用户指定的程序代码。kubernetes在主容器的启动之后和停止之前提供了两个钩子函数:
post start:容器创建之后执行,如果失败了会重启容器pre stop:容器终止之前执行,执行完成之后容器将成功终止,在其完成之前会阻塞删除容器的操作
钩子处理器支持使用下面三种方式定义动作:
Exec命令:在容器内执行一次命令
……
lifecycle:
postStart:
exec:
command:
- cat
- /tmp/healthy
……
TCPSocket:在当前容器尝试访问指定的socket
……
lifecycle:
postStart:
tcpSocket:
port: 8080
……
HTTPGet:在当前容器中向某url发起http请求
……
lifecycle:
postStart:
httpGet:
path: / #URI地址
port: 80 #端口号
host: 192.168.5.3 #主机地址
scheme: HTTP #支持的协议,http或者https
……
案例:
以exec方式为例,演示钩子函数的使用,yaml内容如下:
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-hook-exec.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-hook-exec
namespace: dev
spec:
containers:
- name: main-container
image: nginx:1.17.2
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
lifecycle:
postStart:
exec: #在容器启动的时候执行一个命令,修改掉nginx的默认首页内容
command: ["/bin/sh","-c","echo postStart... > /usr/share/nginx/html/index.html"]
preStop:
exec: #在容器停止之前停止nginx服务
command: ["/usr/sbin/nginx","-s","quit"]
#创建pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-hook-exec.yaml
pod/pod-hook-exec created
#查看pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods pod-hook-exec -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod-hook-exec 1/1 Running 0 34s 10.244.1.20 k8s-node01
#访问pod
[root@k8s-master01 ~]# curl 10.244.1.20
postStart...
3.4 容器检测
容器探测用于检测容器中的应用实例是否正常工作,是保障业务可用性的一种传统机制。如果经过探测,实例的状态不符合预期,那么kubernetes就会把该问题实例“摘除”,不承担业务流量。kubernetes提供了两种探针来实现容器探测,分别是:
liveness probes:存活性探针,用于检测应用实例当前是否处于正常运行状态,如果不是,k8s会重启容器readiness probes:就绪性探针,用于检测应用实例当前是否可以接收请求,如果不能,k8s不会转发流量
livenessProbe决定是否重启容器,readinessProbe决定是否将请求转发给容器。
上面两种探针目前均支持三种探测方法:
Exec命令:在容器内执行一次命令,如果命令执行的退出码为0,则认为程序正常,否则则不正常
……
livenessProbe:
exec:
command:
- cat
- /tmp/healthy
……
TCPSocket:将会尝试访问一个用户容器的端口,如果能够建立这条连接,则认为程序正常,否则则不正常
……
livenessProbe:
tcpSocket:
port: 8080
……
HTTPGet:调用容器内Web应用的URL,如果返回的状态码在200和399之间,则认为程序正常,否则不正常
……
livenessProbe:
httpGet:
path: / #URI地址
port: 80 #端口号
host: 127.0.0.1 #主机地址
scheme: HTTP #支持的协议,http或者https
……
下面以liveness probes为例做演示:
方式一:Exec
创建pod-liveness-exec.yaml
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-liveness-exec.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-liveness-exec
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
livenessProbe:
exec:
command: ["/bin/cat","/tmp/hello.txt"] #执行一个查看文件的命令
#创建pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-liveness-exec.yaml
pod/pod-liveness-exec created
#查看pod详情
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe pod pod-liveness-exec -n dev
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 33s default-scheduler Successfully assigned dev/pod-liveness-exec to k8s-node01
Normal Pulled 3s (x2 over 32s) kubelet Container image "nginx:1.17.2" already present on machine
Normal Created 3s (x2 over 32s) kubelet Created container nginx
Normal Started 3s (x2 over 32s) kubelet Started container nginx
Warning Unhealthy 3s (x3 over 23s) kubelet Liveness probe failed: /bin/cat: /tmp/hello.txt: No such file or directory
Normal Killing 3s kubelet Container nginx failed liveness probe, will be restarted
# 观察上面的信息就会发现nginx容器启动之后就进行了健康检查
# 检查失败之后,容器被kill掉,然后尝试进行重启(这是重启策略的作用,后面才涉及)
# 稍等一会之后,再观察pod信息,就可以看到RESTARTS不再是0,而是一直增长
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods pod-liveness-exec -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-liveness-exec 0/1 CrashLoopBackOff 4 (15s ago) 2m45s
#想要正常运行的话,可以修改成一个存在的文件
方式二:TCPSocket
创建pod-liveness-tcpsocket.yaml
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-liveness-tcpsocket.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-liveness-tcpsocket
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
livenessProbe:
tcpSocket:
port: 8080 #尝试访问8080端口
#创建pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-liveness-tcpsocket.yaml
pod/pod-liveness-tcpsocket created
#查看pod详情
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe pod pod-liveness-tcpsocket -n dev
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 18s default-scheduler Successfully assigned dev/pod-liveness-tcpsocket to k8s-node01
Normal Pulled 18s kubelet Container image "nginx:1.17.2" already present on machine
Normal Created 18s kubelet Created container nginx
Normal Started 18s kubelet Started container nginx
Warning Unhealthy 8s kubelet Liveness probe failed: dial tcp 10.244.1.22:8080: connect: connection refused
#通过看描述信息发现尝试访问8080端口,但是失败了
#稍等一会之后,再观察pod信息,就可以看到RESTARTS不再是0,而是一直增长
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods pod-liveness-tcpsocket -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-liveness-tcpsocket 0/1 CrashLoopBackOff 4 (24s ago) 2m54s
#如果想要容器正常运行,可以将8080端口修改为可以访问的端口
方式三:HTTPGet
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-liveness-httpget.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-liveness-httpget
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
livenessProbe:
httpGet: #其实就是访问http://127.0.0.1:80/hello
scheme: HTTP #支持的协议,http或https
port: 80 #端口号
path: /hello #URL地址
#创建pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-liveness-httpget.yaml
pod/pod-liveness-httpget created
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe pod pod-liveness-httpget -n dev
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 20s default-scheduler Successfully assigned dev/pod-liveness-httpget to k8s-node01
Normal Pulled 19s kubelet Container image "nginx:1.17.2" already present on machine
Normal Created 19s kubelet Created container nginx
Normal Started 19s kubelet Started container nginx
Warning Unhealthy 10s kubelet Liveness probe failed: HTTP probe failed with statuscode: 404
#观察上面描述信息,尝试访问路径未找到,出现404错误
#稍等一会之后,再观察pod信息,就可以看到RESTARTS不再是0,而是一直增长
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod pod-liveness-httpget -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-liveness-httpget 0/1 CrashLoopBackOff 4 (17s ago) 2m47s
#如果想要容器正常运行,可以修改成一个访问路径比如/
至此,已经使用liveness Probe演示了三种探测方式,但是查看livenessProbe的子属性,会发现除了这三种方式,还有一些其他的配置:
[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod.spec.containers.livenessProbe
FIELDS:
exec
示例:
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-liveness-Httpget.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-liveness-Httpget
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
livenessProbe:
httpGet:
scheme: HTTP
port: 80
path: /
initialDelaySeconds: 30 #容器启动后30秒开始探测
timeoutSeconds: 5 #探测超时时间为5s
3.5 重启策略
一旦容器探测出现了问题,kubernetes就会对容器所在的Pod进行重启,其实这就是由Pod的重启策略决定的,pod的重启策略有三种如下:
Always:容器失效时,自动重启容器,这是默认值OnFailure:容器终止运行且退出码不为0时重启Never:不论状态为何,都不重启该容器
重启策略适用于pod对象中的所有容器,首次需要重启的容器,将在其需要时立即进行重启,随后再次需要重启的操作将由kubelet延迟一段时间后进行,且反复的重启操作的延迟时长以此为10s、20s、40s、80s、160s和300s,300s是最大延迟时长。
创建pod-restartpolicy.yaml:
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-restartpolicy.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-restartpolicy
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
livenessProbe:
httpGet:
scheme: HTTP
port: 80
path: /hello
restartPolicy: Never #设置重启策略为Never
#创建pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-restartpolicy.yaml
pod/pod-restartpolicy created
#查看pod详情
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe pods pod-restartpolicy -n dev
Warning Unhealthy 82s (x3 over 102s) kubelet Liveness probe failed: HTTP probe failed with statuscode: 404
Normal Killing 82s kubelet Stopping container nginx
Warning FailedMount 50s (x7 over 82s) kubelet MountVolume.SetUp failed for volume "kube-api-access-nwm92" : object "dev"/"kube-root-ca.crt" not registered
#nginx启动失败,查看pod的启动次数,发现一直为0,并未重启
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods pod-restartpolicy -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-restartpolicy 0/1 Completed 0 4m
4. Pod调度
默认情况下,Pod在哪个Node节点上运行,是由Scheduler组件采用相应的算法计算出来的,这个过程是不受人工控制的。但是在实际使用中,这并不满足的需求,因为很多情况下,想控制某些Pod到达某些节点上,需要了解kubernetes对Pod的调度规则,kubernetes提供了四大类调度方式:
自动调度:运行在哪个节点上完全由Scheduler经过一系列的算法计算得出定向调度:NodeName、NodeSelector亲和性调度:NodeAffinity、PodAffinity、PodAntiAffinity污点(容忍)调度:Taints、Toleration
4.1 定向调度
定向调度,指的是利用在pod上声明nodeName或者nodeSelector,以此将Pod调度到期望的node节点上。这里的调度是强制的,这就意味着即使要调度的目标Node不存在,也会向上面进行调度,只不过pod运行失败而已。
NodeName
NodeName用于强制约束将Pod调度到指定的Name的Node节点上。这种方式,其实是直接跳过Scheduler的调度逻辑,直接将Pod调度到指定名称的节点。
例:
创建一个pod-nodename.yaml文件
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-nodename.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-nodename
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
nodeName: k8s-node01 #指定调度到node01节点上
#创建Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-nodename.yaml
pod/pod-nodename created
#查看是否真的调度在node01节点
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods pod-nodename -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod-nodename 1/1 Running 0 43s 10.244.1.24 k8s-node01
#如果我们指定调度的节点不存在,容器创建是无法运行的,但是会显示容器所在的节点为指定不存在的那个节点上
NodeSelector
NodeSelector用于将pod调度添加在指定标签的node节点上。它是通过kubernetes的label-selector机制实现的,也就是在pod创建之前,会由scheduler使用MatchNodeSelector调度策略进行label匹配,找出目标node,然后将pod调度到目标节点,该匹配是强制约束。
例:
创建一个pod-nodeselector.yaml文件
#首先为node节点添加标签
[root@k8s-master01 ~]# kubectl label nodes k8s-node01 nodeenv=pro
node/k8s-node01 labeled
[root@k8s-master01 ~]# kubectl label nodes k8s-node02 nodeenv=test
node/k8s-node02 labeled
#创建yaml文件
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-nodeselector.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-nodeselector
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
nodeSelector:
nodeenv: pro #指定调度到具有nodeenv=pro标签的节点上
#创建pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-nodeselector.yaml
pod/pod-nodeselector created
#查看pod调度到NODE的属性(确实是调度到node01节点上了)
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods pod-nodeselector -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod-nodeselector 1/1 Running 0 66s 10.244.1.25 k8s-node01
##如果是指定容器调度在不存在打有此标签的节点上,会导致pod无法正常运行,容器会报node
selector匹配失败的提示
4.2 亲和性调度
定向调度的方式,使用起来非常方便,但是也有一定的问题,那就是如果没有满足条件的Node,那么Pod将不会被运行,即使在集群中还有可用Node列表也不行,这就限制了它使用的场景。基于以上问题,kubernetes还提供了一种亲和性调度(Affinity)。它在NodeSelector的基础之上进行了扩展,可以通过配置的形式,实现优先选择满足条件的Node进行调度,如果没有也可以调度到不满足条件的节点上,使调度更加灵活。
Affinity主要分三类:
nodeAffinity(node亲和性):以node为目标,解决pod可以调度到哪些node的问题podAffinity(pod亲和度):以pod为目标,解决pod可以和哪些已存在的pod部署在同一个拓扑域中的问题podAntiAffinity(pod反亲和性):以pod为目标,解决pod不能和哪些已存在的pod部署在同一个拓扑域中的问题
关于亲和性(反亲和性)使用场景的说明:
亲和性:如果两个应用频繁交互,那就有必要利用亲和性让两个应用尽可能的靠近,这样可以减少因网络通信而带来的性能损耗。
反亲和性:当应用的采用多副本部署时,有必要采用反亲和性让各个应用实例打散分布在各个node上,这样可以提高服务的高可用性。
NodeAffinity
NodeAffinity的可配置项:
pod.spec.affinity.nodeAffinity
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution Node节点必须满足指定的所有规则才可以,相当于硬限制
nodeSelectorTerms 节点选择列表
matchFields 按节点字段列出的节点选择器要求列表
matchexpressions 按节点标签列出的节点选择器要求列表(推荐)
key 键
values 值
operator 关系符 支持Exists, DoesNotExist, In, NotIn, Gt, Lt
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 优先调度到满足指定的规则的Node,相当于软限制 (倾向)
preference 一个节点选择器项,与相应的权重相关联
matchFields 按节点字段列出的节点选择器要求列表
matchexpressions 按节点标签列出的节点选择器要求列表(推荐)
key 键
values 值
operator 关系符 支持In, NotIn, Exists, DoesNotExist, Gt, Lt
weight 倾向权重,在范围1-100。
#关系符的使用说明:
- matchexpressions:
- key: nodeenv # 匹配存在标签的key为nodeenv的节点
operator: Exists
- key: nodeenv # 匹配标签的key为nodeenv,且value是"xxx"或"yyy"的节点
operator: In
values: ["xxx","yyy"]
- key: nodeenv # 匹配标签的key为nodeenv,且value大于"xxx"的节点
operator: Gt
values: "xxx"
例:演示requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
创建pod-nodeaffinity-required.yaml
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-nodeaffinity-required.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-nodeaffinity-required
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
affinity: #亲和性设置
nodeAffinity: #设置node亲和性
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 硬限制
nodeSelectorTerms:
- matchexpressions: #匹配env的值在["xxx","yyy"]中的标签
- key: nodeenv
operator: In
values: ["xxx","yyy"]
#创建pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-nodeaffinity-required.yaml
pod/pod-nodeaffinity-required created
#查看pod状态(失败状态)
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods pod-nodeaffinity-required -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod-nodeaffinity-required 0/1 Pending 0 8m50s
#查看pod详情(调度失败,提示node选择失败)
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe pods pod-nodeaffinity-required -n dev
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Warning FailedScheduling 11s (x10 over 9m25s) default-scheduler 0/3 nodes are available: 1 node(s) had taint {node-role.kubernetes.io/master: }, that the pod didn't tolerate, 2 node(s) didn't match Pod's node affinity/selector.
#停止pod,修改文件内容,将values:["xxx","yyy"]--->["pro","yyy"]
[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete -f pod-nodeaffinity-required.yaml
pod "pod-nodeaffinity-required" deleted
[root@k8s-values: ["pro","yyy"]
#再次创建
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-nodeaffinity-required.yaml
pod/pod-nodeaffinity-required created
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods pod-nodeaffinity-required -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod-nodeaffinity-required 1/1 Running 0 4s 10.244.1.26 k8s-node01
例:演示preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
创建pod-nodeaffinity-preferred.yaml
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-nodeaffinity-preferred.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-nodeaffinity-preferred
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
affinity: #亲和性设置
nodeAffinity: #设置node亲和性
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 软限制
- weight: 1
preference:
matchexpressions: #匹配env的值在["xxx","yyy"]中的标签(当前环境没有)
- key: nodeenv
operator: In
values: ["xxx","yyy"]
#创建pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-nodeaffinity-preferred.yaml
pod/pod-nodeaffinity-preferred created
#查看pod发现运行成功
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod pod-nodeaffinity-preferred -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-nodeaffinity-preferred 1/1 Running 0 20s
NodeAffinity规则设置的注意事项:
如果同时定义了nodeSelector和nodeAffinity,那么必须两个条件都得到满足,Pod才能运行在指定的Node上 如果nodeAffinity指定了多个nodeSelectorTerms,那么只需要其中一个能够匹配成功即可 如果一个nodeSelectorTerms中有多个matchexpressions ,则一个节点必须满足所有的才能匹配成功 如果一个pod所在的Node在Pod运行期间其标签发生了改变,不再符合该Pod的节点亲和性需求,则系统将忽略此变化
PodAffinity
PodAffinity实现以运行Pod为参照,实现让新创建的Pod跟参照Pod在一个区域的功能,PodAffinity的可配置项如下:
pod.spec.affinity.podAffinity
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 硬限制
namespaces 指定参照pod的namespace
topologyKey 指定调度作用域
labelSelector 标签选择器
matchexpressions 按节点标签列出的节点选择器要求列表(推荐)
key 键
values 值
operator 关系符 支持In, NotIn, Exists, DoesNotExist.
matchLabels 指多个matchexpressions映射的内容
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 软限制
podAffinityTerm 选项
namespaces
topologyKey
labelSelector
matchexpressions
key 键
values 值
operator
matchLabels
weight 倾向权重,在范围1-100
topologyKey用于指定调度时作用域,例如:
如果指定为kubernetes.io/hostname,那就是以Node节点为区分范围
如果指定为beta.kubernetes.io/os,则以Node节点的操作系统类型来区分
例:演示requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
首先创建一个参照Pod,yaml文件如下:
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-podaffinity-target.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-podaffinity-target
namespace: dev
labels:
podenv: pro #设置标签
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
nodeName: k8s-node01 #将目标pod明确指定到node01上
#创建pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-podaffinity-target.yaml
pod/pod-podaffinity-target created
#查看pod状态
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods pod-podaffinity-target -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-podaffinity-target 1/1 Running 0 35s
创建pod-podaffinity-required.yaml,内容如下:
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-podaffinity-required.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-podaffinity-required
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
affinity: #亲和性设置
podAffinity: #设置pod亲和性
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 硬限制
- labelSelector:
matchexpressions: #匹配env的值在["xxx","yyy"]中的标签
- key: podenv
operator: In
values: ["xxx","yyy"]
topologyKey: kubernetes.io/hostname
以上配置表达的意思是:新Pod必须要与拥有标签nodeenv=xxx或者nodeenv=yyy的pod在同一Node上,显然现在没有这样的pod,可以来运行测试一下。
#创建pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-podaffinity-required.yaml
pod/pod-podaffinity-required created
#查看pod状态(未运行成功)
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods pod-podaffinity-required -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-podaffinity-required 0/1 Pending 0 21s
#查看pod详情
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe pods pod-podaffinity-required -n dev
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Warning FailedScheduling 9s (x2 over 97s) default-scheduler 0/3 nodes are available: 1 node(s) had taint {node-role.kubernetes.io/master: }, that the pod didn't tolerate, 2 node(s) didn't match pod affinity rules.
#出现报错,意思是新pod必须要与拥有标签nodeenv=xxx或者nodeenv=yyy的pod在同一Node上
#修改 values:["xxx","yyy"] 为 values:["pro","yyy"]
[root@k8s-master01 ~]# cat pod-podaffinity-required.yaml
values: ["pro","yyy"]
#重新创建pod并查看效果
[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete -f pod-podaffinity-required.yaml
pod "pod-podaffinity-required" deleted
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-podaffinity-required.yaml
pod/pod-podaffinity-required created
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods pod-podaffinity-required -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod-podaffinity-required 1/1 Running 0 16s
#PodAffinity的 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution,就不再演示。
PodAntiAffinity
PodAntiAffinity主要实现以运行Pod为参照,让新创建的Pod跟参照Pod不在一个区域中的功能。它的配置方式和选项跟PodAffinity是一样的,直接测试,这里继续使用上个案例中目标pod.
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev -o wide --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES LABELS
pod-podaffinity-required 1/1 Running 0 15h 10.244.1.30 k8s-node01
pod-podaffinity-target 1/1 Running 0 15h 10.244.1.29 k8s-node01 podenv=pro
创建pod-podantiaffinity-required.yaml内容如下:
[root@k8s-master01 ~]# cat pod-podantiaffinity-required.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-podantiaffinity-required
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
affinity: #亲和性设置
podAntiAffinity: #设置pod亲和性
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 硬限制
- labelSelector:
matchexpressions: #匹配podenv的值在["pro"]中的标签
- key: podenv
operator: In
values: ["pro"]
topologyKey: kubernets.io/hostname
yaml配置中的意思是:新的pod必须要与拥有标签nodeenv=pro的pod不在同一个Node上。
#创建pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-podantiaffinity-required.yaml
pod/pod-podantiaffinity-required created
#查看pod,pod调度到了node02上
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods pod-podantiaffinity-required -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod-podantiaffinity-required 1/1 Running 0 29s 10.244.2.14 k8s-node02
4.3 污点和容忍
污点(Taints)
前面的调度方式都是站在Pod的角度上,通过在Pod上添加属性,来确定Pod是否要调度到指定的Node上,我们也可以站在Node的角度上,通过在Node上添加污点属性,来决定是否允许Pod调度过来。
Node被设置上污点之后就和Pod之间存在一种相斥的关系,进而拒绝Pod调度进来,甚至可以将已存在的Pod驱逐出去。
污点的格式为:key=value:effect,key和value是污点的标签,effect描述污点的作用,支持如下三个选项:
PreferNoSchedule:kubernetes将尽量避免吧Pod调度到具有该污点的Node上,除非没有其他节点可调度NoSchedule:kubernetes将不会把Pod调度到具有该污点的Node上,但不会影响当前Node上已存在的PodNoExecute:kubernetes将不会吧Pod调度到具有该污点的Node上,同时也会将Node上已存在的Pod驱离
使用kubectl设置和去除污点的命令示例如下:
# 设置污点
kubectl taint nodes k8s-node01 key=value:effect
# 去除污点
kubectl taint nodes k8s-node01 key:effect-
# 去除所有污点
kubectl taint nodes k8s-node01 key-
演示污点的效果:
1. 准备节点node01(为了演示效果更加明显,暂时停止node02节点)
2. 为node01节点设置一个污点: tag=heima:PreferNoSchedule;然后创建pod1( pod1 可以 )
3. 修改为node01节点设置一个污点: tag=heima:NoSchedule;然后创建pod2( pod1 正常 pod2 失败 )
4. 修改为node01节点设置一个污点: tag=heima:NoExecute;然后创建pod3 ( 3个pod都失败 )
#为node01设置污点(PreferNoSchedule)
[root@k8s-master01 ~]# kubectl taint nodes k8s-node01 tag=xiaohan:PreferNoSchedule
node/k8s-node01 tainted
#创建pod1
[root@k8s-master01 ~]# kubectl run taint1 --image=nginx:1.17.2 -n dev
pod/taint1 created
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
taint1 1/1 Running 0 17s 10.244.1.31 k8s-node01
#为node01设置污点(取消PreferNoSchedule,设置NoSchedule)
[root@k8s-master01 ~]# kubectl taint nodes k8s-node01 tag:PreferNoSchedule-
node/k8s-node01 untainted
[root@k8s-master01 ~]# kubectl taint nodes k8s-node01 tag=xiaohan:NoSchedule
node/k8s-node01 tainted
#创建pod2
[root@k8s-master01 ~]# kubectl run taint2 --image=nginx:1.17.2 -n dev
pod/taint2 created
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
taint1 1/1 Running 0 11m 10.244.1.31 k8s-node01
taint2 0/1 Pending 0 53s
#为node01设置污点(取消NoSchedule,设置NoExecute)
[root@k8s-master01 ~]# kubectl taint nodes k8s-node01 tag:NoSchedule-
node/k8s-node01 untainted
[root@k8s-master01 ~]# kubectl taint nodes k8s-node01 tag=xiaohan:NoExecute
node/k8s-node01 tainted
#创建pod3
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods taint3 -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
taint3 0/1 Pending 0 87s
注:使用kubeadm搭建的集群,默认就会给master节点添加一个污点标记,所以pod不会调度到master节点。
容忍(Toleration)
污点的作用可以在node上添加污点用于拒绝pod调度上来,但是如果想将一个pod调度到一个有污点的node上去,这时候就要用到容忍。污点就是拒绝,容忍就是忽略,Node通过污点拒绝pod调度上去,Pod通过容忍忽略拒绝。
例:创建pod-toleration.yaml
[root@k8s-master01 ~]# vim pod-toleration.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-toleration
namespace: dev
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.2
tolerations: #添加容忍
- key: "tag" #要容忍的污点的key
operator: "Equal" #操作符
value: "xiaohan" #容忍的污点的value
effect: "NoExecute" #添加容忍的规则,这里必须喝标记的污点规则相同
#添加容忍后的pod,之前已经给node01节点打上NoExecute的污点,正常情况下pod是调度不上去的,现在添加了容忍是可以调度的
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pod-toleration.yaml
pod/pod-toleration created
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod-toleration 1/1 Running 0 15s 10.244.1.33 k8s-node01
容忍的详情配置如下:
[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain pod.spec.tolerations
......
FIELDS:
key # 对应着要容忍的污点的键,空意味着匹配所有的键
value # 对应着要容忍的污点的值
operator # key-value的运算符,支持Equal和Exists(默认)
effect # 对应污点的effect,空意味着匹配所有影响
tolerationSeconds # 容忍时间, 当effect为NoExecute时生效,表示pod在Node上的停留时间