Kubernetes Pod 资源共享实现机制

Kubernetes Pod 资源共享实现机制

Pod基本概念

Pod是Kubernetes创建和管理的最小单元，一个Pod由一个容器或多个容器组成，这些容器共享存储、网络。

Pod特点

• 一个Pod可以理解为是一个应用实例，提供服务

• Pod中容器始终部署在一个Node上 • Pod中容器共享网络、存储资源

• Kubernetes直接管理Pod，而不是容器

Pod就是豌豆荚，里面的豆子可以理解为容器，一个pod可以理解为一个应用提供具体的某个服务。

Pod主要用法：

• 运行单个容器：最常见的用法，在这种情况下，可以将Pod看做是单个容器的抽象封装

• 运行多个容器：封装多个紧密耦合且需要共享资源的应用程序（这就是引入Pod的意义了）

如果有这些需求，你可以运行多个容器：

• 两个应用之间发生文件交互

• 两个应用需要通过127.0.0.1或者socket通信

• 两个应用需要发生频繁的调用

Pod资源共享实现机制

容器之间是通过namespace之间去隔离的，之间的网络是隔离的，文件系统是隔离的，难道在pod当中两个容器也不能相互通信了吗？仿佛又回到了docker各个容器之间都是隔离的。

Pod要解决网络和文件系统的问题其实就要打破namespace的隔离。

怎么解决两个容器之间通信的问题呢？也即是容器之间看到的网络协议栈是一样的，在创建pod的时候会先创建infra container这个容器，启动好之后然后再将实际创建的pod加入到infra container容器当中，这个容器实现的主要目的是维护了pod的网络，没有跑任何的业务逻辑，只是启动了一个容器罢了。其他容器的创建都让其连接至该容器的网络命名空间当中。这样一来其他容器看到的网络视图就是infra container的网络视图了。一个pod当中所有的容器看到的网络设备，网卡，ip，mac地址都看到的是同一个了，因为在一个网络命名空间。这样就解决了网络共享的问题。实际上pod的ip就是infra container的ip。（加入infra container命名空间实现网络共享，同一个网络协议栈）

两个容器的文件系统也是隔离的，k8s引入了数据卷volume，通过pod当中的不同容器去挂载这个卷来实现共享某些数据。

[root@k8s-master ~]# cat pod-network.yml apiVersion: v1kind: Podmetadata: labels: app: test name: pod-network-test namespace: defaultspec: containers: - image: busybox name: busybox command: ["/bin/sh","-c","sleep 3600"] - image: nginx name: nginx[root@k8s-master ~]# kubectl get podNAME READY STATUS RESTARTS AGEpod-network-test 2/2 Running 0 117s[root@k8s-master ~]# kubectl describe pod pod-network-test 如果启动不了使用该命令查看Pod具体信息

正常情况busybox和nginx是网络隔离的，也就是在busybox里面访问127.0.0.1里面访问nginx是访问不到的。

如果pod当中包含有多个容器需要使用-c指定进入哪个容器

[root@k8s-master ~]# kubectl exec -it pod-network-test -c busybox -- sh/ # netstat -tplnActive Internet connections (only servers)Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State PID/Program name tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN -tcp 0 0 :::80 :::* LISTEN

busybox是一个纯净的容器，里面怎么多出了一个80端口？实际上这就是nginx的监听端口。其实看到的就是infra container的网络协议栈。即nginx和busybox看到的网络协议栈是一样的。

可以看到网络是共享的，如果网络不是共享的通过127.0.0.1就访问自己的协议栈了，就不会获取到index.html页面

/ # wget 127.0.0.1:80Connecting to 127.0.0.1:80 (127.0.0.1:80)saving to 'index.html'index.html 100% |******************************************************************| 612 0:00:00 ETA'index.html' saved/ # cat index.html | grep nginx

提供volume实现数据共享

[root@k8s-master ~]# cat pod-volume.yml apiVersion: v1kind: Podmetadata: labels: app: test name: pod-volume-test namespace: defaultspec: containers: - image: busybox name: busybox command: ["/bin/sh","-c","sleep 3600"] volumeMounts: - name: data mountPath: /data - image: nginx name: nginx volumeMounts: - name: data mountPath: /data volumes: - name: dataemptyDir: {}

[root@k8s-master ~]# kubectl get podNAME READY STATUS RESTARTS AGEpod-network-test 2/2 Running 0 23mpod-volume-test 2/2 Running 0 42s[root@k8s-master ~]# kubectl exec -it pod-volume-test -c nginx -- bashroot@pod-volume-test:/# cd /dataroot@pod-volume-test:/data# echo "volume test" > a.txtroot@pod-volume-test:/data# exitexit

[root@k8s-master ~]# kubectl exec -it pod-volume-test -c busybox -- sh/ # cat /data/a.txt volume test/ #

可以看busybox看到Nginx修改的文件到文件共享了，通过数据卷实现的文件的共享

Pod管理命令

创建Pod：

kubectl apply -f pod.yaml或者使用命令 kubectl run nginx --image=nginx

查看Pod：

kubectl get podskubectl describe pod

查看日志：如果pod里面包含多个容器，需要指定容器名字来查看指定容器的日志

kubectl logs [-c CONTAINER]kubectl logs [-c CONTAINER] -f

进入容器终端：

kubectl exec [-c CONTAINER] -- bash

删除Pod：

kubectl delete

如果需要采集nginx日志，那么可能就需要共享存储这个机制，跑一个独立的采集日志的容器采集共享存储里面的日志。这就会用到一个pod运行多个容器。一个业务容器，一个业务日志采集容器

pod几种状态：

Pending  Pod未调度，或者pod已调度正在拉取镜像

Running  Pod已经运行

Failed   Pod内容器运行停止

Success  Pod内容器运行成功结束

Unknown  Master与Node失联，Pod状态无法正常获取到

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