Kubernetes之Pod介绍

什么是Pod

Pod是一个或一个以上的 容器（例如Docker容器）组成的，且具有共享存储/网络/UTS/PID的能力，以及运行容器的规范。并且在Kubernetes中，Pod是最小的可被调度的原子单位。

Pod就像是我们的一个虚拟机，上面除了运行我们的主应用程序之外，还可以运行一个与该应用紧密相关的进程。如日志收集工具、Git文件拉取器、配置文件更新重启器等。因为在Kubernetes中，一个Pod里的所有容器都只会被分配到同一台主机上运行。

为什么是Pod

1. 对于容器来说采用单进程模型，不具备管理多个进程的能力，当我们想实现多个容器被绑定在一起进行管理的时候，容器就不能满足我们，我们可以制作为镜像，显然这是很麻烦的；
2. 对于容器来说，与其它容器是完全隔离的，通常情况下，无法与其它容器共享网络、存储。只能通过暴露的端口进行相互访问，当容器之间存在共享存储并且相互依赖的时候，容器就不能满足我们；

由于容器不能满足以上情况，因此Kubernetes就设计出来Pod的概念，对于Pod来说可以包含一个或者多个容器，这样对于多个容器需要一起部署的情况就迎刃而解。此外每个Pod来说都运行着一个特殊的被称之为Pause的容器，其他容器被称为业务容器，业务容器共享Pause容器的网络栈和Volume挂载卷，因此他们之间通信和数据交换更为高效。在设计时可以充分利用这一特性，将一组密切相关的服务进程放入同一个Pod中；同一个Pod里的容器之间仅需通过localhost就能互相通信。

此外Pod还可以定义Init Container，如果为一个 Pod 指定了多个 Init 容器，这些Init容器会按顺序逐个运行。每个 Init 容器都必须运行成功，下一个才能够运行。当所有的 Init 容器运行完成时，Kubernetes 才会为 Pod 初始化应用容器。如果Pod的Init容器失败，Kubernetes会不断地重启Pod，直到Init容器成功为止。

Init Container让我们解决当容器存在依赖关系时候的启动问题，比较经典的案例就是war和Tomcat之间的依赖问题，我们可以将war定义为Init Container，之后在启动Tomcat。

Pod配置文件介绍

Pod相关配置大致分为五类，这里重点介绍spec、metadata相关配置，关于version其实没有太多说的，kind会在后面类型介绍说明，status会在Pod的生命周期中介绍。

metadata

关于metadata就是给pod定义一些元数据，方便进行资源管理，大致分为是三种维度:

1. NameSpace: 命名空间划分可以按照业务域或者团队，当然如果集群数量太少其实没必要的；
2. Labels: 标签能够附加于 Kubernetes 的任何资源对象之上，可以在资源创建时指定，也可以随时按需添加在活动对象之中，由标签选择器进行匹配检查完成资源筛选。一个对象可拥有不止一个标签，而同一个标签也可以被添加至多个资源之上。在实践中可以按照多个不同维度的标签以实现灵活的资源分组管理功能，可以分为版本标签、环境标签、应用标签等等；
3. Annotation: 与标签类似，注解也是“键值”类型的数据，不过它不能用于标签及筛选 Kubernetes 对象，仅可用于为资源提供“元数据”信息。另外，注解中的元数据不受字符数量的限制，它可大可小，可以为结构化或非结构化形式，也支持使用在标签中禁止使用的其他字段；

spec

spec可以分为两类:一类为pod相关的，另外一类是容器相关的；凡是调度、网络、存储，以及安全相关的属性，基本上是 Pod 级别的，主要分为以下六种属性

1. NodeSelector: 设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上；
2. NodeName: 将Pod调度到指定的Node节点上,指定了nodeName的Pod会直接跳过Scheduler的调度逻辑，直接写入PodList列表;
3. Volumes: 关于容器数据持久化的卷的定义，大致分为三类emptyDir、hostPath和projected，容器上有关于卷的挂载都是和pod相关的，图上图已经将每种卷的用途已经写明白了，大家可以认真阅读；
4. RestartPolicy: Pod重启策略，分为三种Always、OnFailure、Never，后续还会有单独栏目专门来讲解Pod重启策略，这里先大致了解一下；
5. 探针: 关于探针部分会在Pod的生命周期篇章中详细介绍，这里记住是三种类型:LivenessProbe、ReadinessProbe、StartupProbe；
6. hostNetwork: 是否使用主机网络模式，默认为false，如果设置为true，表示使用宿主机网络，容器上有关端口的定义与Pod的网络也是不可分割的;

对于容器相关的属性，其实也离不开容器相关的镜像、容器网络、启动参数、环境、资源限制、挂载目录，看过之前我Docker介绍应该很容易理解这些配置文件的定义:

1. Name: 定义容器的名称；
2. Image: 拉取镜像名称;
3. ImagePullPolicy: 镜像拉取的策略，包括Always、ifNotPresent、Never，Always总数拉取镜像仓库的镜像，如果标签是lastest那么说明每次都是拉取最新镜像；ifNotPresent仅当本地镜像缺失时方才从目标仓库下载镜像，Never禁止从仓库下载镜像，仅使用本地镜像；
4. ports: 主要定义容器关于网络的参数，控制主要是Pod；
5. 容器启动命令参数：command容器的启动命令列表，args传入的命名参数，类似于Dockerfile 中 ENTRYPOINT 定义义；
6. 环境变量: env主要用于指定容器的环境变量;
7. resources: 现在容器使用的CPU、内存相关的资源；
8. 容器的卷: workingDir指定容器工作的目录，volumeMounts用于指定挂载到容器内部的存储卷配置；