k8s-pod状态

k8s-pod状态

什么是Pod？

Pod是kubernetes中你可以创建和部署的最小也是最简的单位。Pod代表着集群中运行的进程。

Pod中封装着应用的容器（有的情况下是好几个容器），存储、独立的网络IP，管理容器如何运行的策略选项。Pod代表着部署的一个单位：kubernetes中应用的一个实例，可能由一个或者多个容器组合在一起共享资源。

在Kubernetes集群中Pod有如下两种方式：

• 一个Pod中运行一个容器。“每个Pod中一个容器”的模式是最常见的用法；在这种使用方式中，你可以把Pod想象成单个容器的封装，Kubernetes管理的是Pod而不是直接管理容器。
• 在一个Pod中同时运行多个容器。一个Pod也可以同时封装几个需要紧密耦合互相协作的容器，它们之间共享资源。这些在同一个Pod中的容器可以互相协作成为一个service单位——一个容器共享文件，另一个“sidecar”容器来更新这些文件。Pod将这些容器的存储资源作为一个实体来管理

Pod中共享的环境包括Linux的namespace、cgroup和其他可能的隔绝环境，这一点跟Docker容器一致。在Pod的环境中，每个容器可能还有更小的子隔离环境。

Pod中的容器共享IP地址和端口号，它们之间可以通过localhost互相发现。它们之间可以通过进程间通信，例如SystemV信号或者POSIX共享内存。不同Pod之间的容器具有不同的IP地址，不能直接通过IPC通信。

Pod中的容器也有访问共享volume的权限，这些volume会被定义成pod的一部分并挂载到应用容器的文件系统中。

就像每个应用容器，pod被认为是临时（非持久的）实体。在Pod的生命周期中讨论过，pod被创建后，被分配一个唯一的ID（UID），调度到节点上，并一致维持期望的状态直到被终结（根据重启策略）或者被删除。如果node死掉了，分配到了这个node上的pod，在经过一个超时时间后会被重新调度到其他node节点上。一个给定的pod（如UID定义的）不会被“重新调度”到新的节点上，而是被一个同样的pod取代，如果期望的话甚至可以是相同的名字，但是会有一个新的UID。

pod中如何管理多个容器

Pod中可以同时运行多个进程（作为容器运行）协同工作。同一个Pod中的容器会自动的分配到同一个node上。同一个Pod中的容器共享资源、网络环境和依赖，它们总是被同时调度。注意在一个Pod中同时运行多个容器是一种比较高级的用法。只有当你的容器需要紧密配合协作的时候才考虑用这种模式。例如，你有一个容器作为web服务器运行，需要用到共享的volume，有另一个“sidecar”容器来从远端获取资源更新这些文件，如下图所示：

Pod中可以共享两种资源：网络和存储

网络：每个pod都会被分配一个唯一的IP地址。Pod中的所有容器共享网络空间，包括IP地址和端口。Pod内部的容器可以使用localhost互相通信。Pod中的容器与外界通信时，必须分配共享网络资源（例如使用宿主机的端口映射）。

存储：可以为一个Pod指定多个共享的Volume。Pod中的所有容器都可以访问共享的volume。Volume也可以用来持久化Pod中的存储资源，以防容器重启后文件丢失

使用Pod

你很少会直接在kubernetes中创建单个Pod。因为Pod的生命周期是短暂的，用后即焚的实体。当Pod被创建后（不论是由你直接创建还是被其它Controller），都会被Kubernetes调度到集群的Node上。直到Pod的进程终止、被删掉、因为缺少资源而被驱逐、或者Node故障之前这个Pod都会一直保持在那个Node上。

Pod对象的生命周期

Pod phase（阶段）

• 挂起（Pending）：API Server创建了pod资源对象已存入etcd中，但它尚未被调度完成，或者仍处于从仓库下载镜像的过程中。
• 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中的所有容器都已经成功终止并且不会被重启
• 失败（Failed）：Pod中的所有容器都已终止了，并且至少有一个容器是因为失败终止。即容器以非0状态退出或者被系统禁止。
• 未知（Unknown）：Api Server无法正常获取到Pod对象的状态信息，通常是由于无法与所在工作节点的kubelet通信所致。

Pod的创建过程

Pod是kubernetes的基础单元，理解它的创建过程对于了解系统运作大有裨益。如下图描述了一个Pod资源对象的典型创建过程。

kubectl->create pod->apiserver->etcd

scheduler->apiserver->bind pod to node

kubelet->apiserver->bound self pod->docker

1. 用户通过kubectl或其他API客户端提交了Pod Spec给API Server。

2. API Server尝试着将Pod对象的相关信息存入etcd中，待写入操作执行完成，API Server即会返回确认信息至客户端。

3. API Server开始反映etcd中的状态变化。

4. 所有的kubernetes组件均使用“watch”机制来跟踪检查API Server上的相关的变动。

5. kube-scheduler（调度器）通过其“watcher”觉察到API Server创建了新的Pod对象但尚未绑定至任何工作节点。

6. kube-scheduler为Pod对象挑选一个工作节点并将结果信息更新至API Server。

7. 调度结果信息由API Server更新至etcd存储系统，而且API Server也开始反映此Pod对象的调度结果。