Kubernetes K8S之通过yaml文件创建Pod与Pod常用字段详解

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YAML语法规范；在kubernetes k8s中如何通过yaml文件创建pod，以及pod常用字段详解

YAML 语法规范

K8S 里所有的资源或者配置都可以用 yaml 或 Json 定义。YAML 是一个 JSON 的超集，任何有效的 JSON 文件也都是一个有效的YAML文件。

具体参见：「YAML 语言教程与使用案例」

通过yaml创建nginx pod对象

yaml文件

在Kubernetes的 yaml文件中，最好不要出现下划线，可以有中横线。

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[root@k8s-master test]# pwd
/root/k8s_practice/test
[root@k8s-master test]# cat nginx_demo.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-demo
  namespace: default
  labels:
    k8s-app: nginx
    environment: dev
  annotations:
    name: nginx-demo
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/nginx:1.17
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: httpd
      containerPort: 80
      #除非绝对必要，否则不要为 Pod 指定 hostPort。 将 Pod 绑定到hostPort时，它会限制 Pod 可以调度的位置数
      #DaemonSet 中的 Pod 可以使用 hostPort，从而可以通过节点 IP 访问到 Pod；因为DaemonSet模式下Pod不会被调度到其他节点。
      #一般情况下 containerPort与hostPort值相同
      hostPort: 8090     #可以通过宿主机+hostPort的方式访问该Pod。例如：pod在/调度到了k8s-node02【172.16.1.112】，那么该Pod可以通过172.16.1.112:8090方式进行访问。
      protocol: TCP
    volumeMounts:        #定义容器挂载内容
    - name: nginx-site   #使用的存储卷名称，跟下面volume字段的某个name值相同，这里表示使用volume的nginx-site这个存储卷
      mountPath: /usr/share/nginx/html  #挂载至容器中哪个目录
      readOnly: false                   #读写挂载方式，默认为读写模式false
    - name: nginx-log
      mountPath: /var/log/nginx/
      readOnly: false
  volumes:              #volumes字段定义了paues容器关联的宿主机或分布式文件系统存储卷
  - name: nginx-site    #存储卷名称
    hostPath:           #路径，为宿主机存储路径
      path: /data/volumes/nginx/html/   #在宿主机上目录的路径
      type: DirectoryOrCreate           #定义类型，这表示如果宿主机没有此目录，则会自动创建
  - name: nginx-log
    hostPath:
      path: /data/volumes/nginx/log/
      type: DirectoryOrCreate

Pod常见操作

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[root@k8s-master test]# pwd
/root/k8s_practice/test
[root@k8s-master test]# ll
total 4
-rw-r--r-- 1 root root 1317 Jul 29 16:42 nginx_demo.yaml
# 创建pod
[root@k8s-master test]# kubectl apply -f nginx_demo.yaml 
pod/nginx-demo created
# 查看pod。根据结果可见被调度到了 k8s-node02 节点
[root@k8s-master test]# kubectl get pod -o wide   # 或者 kubectl get pod -n default -o wide  因为名称空间为default
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-demo          1/1     Running   0          10s   10.244.2.16   k8s-node02   <none>           <none>
# 查看pod描述
[root@k8s-master test]# kubectl describe pod -n default nginx-demo   # 由于是默认名称空间，因此可以省略 -n default
…………
# 查看指定pod的基本信息，并显示标签信息
[root@k8s-master test]# kubectl get pod nginx-demo -o wide --show-labels
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES   LABELS
nginx-demo    1/1     Running   0          61s   10.244.2.16   k8s-node02   <none>           <none>            environment=dev,k8s-app=nginx
# 删除pod
[root@k8s-master test]# kubectl delete -f nginx_demo.yaml   # 或者 kubectl delete pod nginx-demo
pod "nginx-demo" deleted

volume查看

由上可知 pod nginx-demo 被调度到了 k8s-node02 节点。那么对应的volume信息如下：

站点信息

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[root@k8s-node02 nginx]# ll /data/volumes/nginx/html/    # 宿主机目录已经被创建
total 4
-rw-r--r-- 1 root root 14 May 20 22:50 index.html
[root@k8s-node02 nginx]# vim /data/volumes/nginx/html/index.html   # 然后我们创建该文件，用于后续站点访问
<h1>Test</h1>

日志信息

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[root@k8s-node02 nginx]# ll /data/volumes/nginx/log/   # 宿主机目录已经被创建，且下面的两个日志文件也是容器启动时创建的
total 4
-rw-r--r-- 1 root root  0 May 20 23:04 access.log
-rw-r--r-- 1 root root  0 May 20 22:47 error.log

nginx站点访问

查看指定pod的基本信息。得到了该pod的IP

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[root@k8s-master k8s_study]# kubectl get pod nginx-demo -o wide
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-demo          1/1     Running   0          61s   10.244.2.16   k8s-node02   <none>           <none>
[root@k8s-master k8s_study]# curl http://10.244.2.16   # curl 访问站点
<h1>Test</h1>
# 由于pod调用到了k8s-node02【172.16.1.112】节点，因此可以通过节点+hostPort端口方式访问
[root@k8s-master test]# curl 172.16.1.112:8090
<h1>Test</h1>

同时在k8s-node02节点机器也可见访问日志，信息如下：

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[root@k8s-node02 nginx]# cat /data/volumes/nginx/log/access.log 
10.244.0.0 - - [20/May/2020:15:04:42 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 14 "-" "curl/7.29.0" "-"
10.244.0.0 - - [20/May/2020:15:34:50 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 14 "-" "curl/7.29.0" "-"
172.16.1.110 - - [20/May/2020:15:35:50 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 14 "-" "curl/7.29.0" "-"
172.16.1.110 - - [20/May/2020:15:36:50 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 14 "-" "curl/7.29.0" "-"

K8S Pod Yaml文件参数详细说明

特别说明：注意格式，层级与缩进。

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apiVersion: v1                  #必选，版本号，例如v1，可以用 kubectl api-versions 查询到
kind: Pod                       #必选，指yaml文件定义的k8s 资源类型或角色，比如：Pod
metadata:                       #必选，元数据对象
  name: string                  #必选，元数据对象的名字，自己定义，比如命名Pod的名字
  namespace: string             #必选，元数据对象的名称空间，默认为"default"
  labels:                       #自定义标签
    key1: value1      　        #自定义标签键值对1
    key2: value2      　        #自定义标签键值对2
  annotations:                  #自定义注解
    key1: value1      　        #自定义注解键值对1
    key2: value2      　        #自定义注解键值对2
spec:                           #必选，对象【如pod】的详细定义
  containers:                   #必选，spec对象的容器信息
  - name: string                #必选，容器名称
    image: string               #必选，要用到的镜像名称
    imagePullPolicy: [Always|Never|IfNotPresent]  #获取镜像的策略；(1)Always：意思是每次都尝试重新拉取镜像；(2)Never：表示仅使用本地镜像，即使本地没有镜像也不拉取；(3) IfNotPresent：如果本地有镜像就使用本地镜像，没有就拉取远程镜像。默认：Always
    command: [string]           #指定容器启动命令，由于是数组因此可以指定多个。不指定则使用镜像打包时指定的启动命令。
    args: [string]              #指定容器启动命令参数，由于是数组因此可以指定多个
    workingDir: string          #指定容器的工作目录
    volumeMounts:               #指定容器内部的存储卷配置
    - name: string              #指定可以被容器挂载的存储卷的名称。跟下面volume字段的name值相同表示使用这个存储卷
      mountPath: string         #指定可以被容器挂载的存储卷的路径，应少于512字符
      readOnly: boolean         #设置存储卷路径的读写模式，true或者false，默认为读写模式false
    ports:                      #需要暴露的端口号列表
    - name: string              #端口的名称
      containerPort: int        #容器监听的端口号
      #除非绝对必要，否则不要为 Pod 指定 hostPort。 将 Pod 绑定到hostPort时，它会限制 Pod 可以调度的位置数
      #DaemonSet 中的 Pod 可以使用 hostPort，从而可以通过节点 IP 访问到 Pod；因为DaemonSet模式下Pod不会被调度到其他节点。
      #一般情况下 containerPort与hostPort值相同
      hostPort: int     #可以通过宿主机+hostPort的方式访问该Pod。例如：pod在/调度到了k8s-node02【172.16.1.112】，hostPort为8090，那么该Pod可以通过172.16.1.112:8090方式进行访问。
      protocol: string          #端口协议，支持TCP和UDP，默认TCP
    env:                        #容器运行前需设置的环境变量列表
    - name: string              #环境变量名称
      value: string             #环境变量的值
    resources:                  #资源限制和资源请求的设置（设置容器的资源上线）
      limits:                   #容器运行时资源使用的上线
        cpu: string             #CPU限制，单位为core数，允许浮点数，如0.1等价于100m，0.5等价于500m；因此如果小于1那么优先选择如100m的形式，精度为1m。这个数字用作 docker run 命令中的 --cpu-quota 参数。
        memory: string          #内存限制，单位：E,P,T,G,M,K；或者Ei,Pi,Ti,Gi,Mi,Ki；或者字节数。将用于docker run --memory参数
      requests:                 #容器启动和调度时的限制设定
        cpu: string             #CPU请求，容器启动时初始化可用数量，单位为core数，允许浮点数，如0.1等价于100m，0.5等价于500m；因此如果小于1那么优先选择如100m的形式，精度为1m。这个数字用作 docker run 命令中的 --cpu-shares 参数。
        memory: string          #内存请求,容器启动的初始化可用数量。单位：E,P,T,G,M,K；或者Ei,Pi,Ti,Gi,Mi,Ki；或者字节数
    # 参见官网地址：https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/configure-pod-container/configure-liveness-readiness-startup-probes/
    livenessProbe:      　　    #对Pod内各容器健康检查的设置，当探测无响应几次后将自动重启该容器，检查方法有exec、httpGet和tcpSocket，对一个容器【只需设置其中一种方法即可】
      exec:       　　　　　　  #对Pod内容器健康检查方式设置为exec方式
        command: [string]       #exec方式需要制定的命令或脚本
      httpGet:        　　　　  #对Pod内容器健康检查方法设置为HttpGet，需要制定Path、port
        path: string            #访问 HTTP 服务的路径
        port: number            #访问容器的端口号或者端口名。如果数字必须在 1 ~ 65535 之间。
        host: string            #当没有定义 "host" 时，使用 "PodIP"
        scheme: string          #当没有定义 "scheme" 时，使用 "HTTP"，scheme 只允许 "HTTP" 和 "HTTPS"
        HttpHeaders:            #请求中自定义的 HTTP 头。HTTP 头字段允许重复。
        - name: string
          value: string
      tcpSocket:      　　　　  #对Pod内容器健康检查方式设置为tcpSocket方式
         port: number
      initialDelaySeconds: 5    #容器启动完成后，kubelet在执行第一次探测前应该等待 5 秒。默认是 0 秒，最小值是 0。
      periodSeconds: 60    　　 #指定 kubelet 每隔 60 秒执行一次存活探测。默认是 10 秒。最小值是 1
      timeoutSeconds: 3    　　 #对容器健康检查探测等待响应的超时时间为 3 秒，默认1秒
      successThreshold: 1       #检测到有1次成功则认为服务是`就绪`
      failureThreshold: 5       #检测到有5次失败则认为服务是`未就绪`。默认值是 3，最小值是 1。
    restartPolicy: [Always|Never|OnFailure] #Pod的重启策略，默认Always。Always表示一旦不管以何种方式终止运行，kubelet都将重启；OnFailure表示只有Pod以非0退出码退出才重启；Nerver表示不再重启该Pod
    nodeSelector:           　　#定义Node的label过滤标签，以key：value的格式指定。节点选择，先给主机打标签kubectl label nodes kube-node01 key1=value1 
      key1: value1
    imagePullSecrets:     　　  #Pull镜像时使用的secret名称，以name：secretKeyName格式指定
    - name: string
    hostNetwork: false      　　#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，不使用docker网桥
  # volumes 和 containers 是同层级 ******************************
  # 参见官网地址：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/storage/volumes/
  volumes:        　　　　　　#定义了paues容器关联的宿主机或分布式文件系统存储卷列表 （volumes类型有很多种，选其中一种即可）
  - name: string     　　 　　#共享存储卷名称。
    emptyDir: {}      　　    #类型为emtyDir的存储卷，与Pod同生命周期的一个临时目录。当Pod因为某些原因被从节点上删除时，emptyDir卷中的数据也会永久删除。
    hostPath: string      　　#类型为hostPath的存储卷，表示挂载Pod所在宿主机的文件或目录
      path: string      　　  #在宿主机上文件或目录的路径
      type: [|DirectoryOrCreate|Directory|FileOrCreate|File] #空字符串（默认）用于向后兼容，这意味着在安装 hostPath 卷之前不会执行任何检查。DirectoryOrCreate：如果给定目录不存在则创建，权限设置为 0755，具有与 Kubelet 相同的组和所有权。Directory：给定目录必须存在。FileOrCreate：如果给定文件不存在，则创建空文件，权限设置为 0644，具有与 Kubelet 相同的组和所有权。File：给定文件必须存在。
    secret:       　　　　　  #类型为secret的存储卷，挂载集群预定义的secre对象到容器内部。Secret 是一种包含少量敏感信息例如密码、token 或 key 的对象。放在一个 secret 对象中可以更好地控制它的用途，并降低意外暴露的风险。
      secretName: string      #secret 对象的名字
      items:                  #可选，修改key 的目标路径
      - key: username         #username secret存储在/etc/foo/my-group/my-username 文件中而不是 /etc/foo/username 中。【此时存在spec.containers[].volumeMounts[].mountPath为/etc/foo】
        path: my-group/my-username
    configMap:      　　　　  #类型为configMap的存储卷，挂载预定义的configMap对象到容器内部。ConfigMap 允许您将配置文件与镜像文件分离，以使容器化的应用程序具有可移植性。
      name: string             #提供你想要挂载的 ConfigMap 的名字

资源需求（Requests）和限制（Limits）说明

对于每一个资源，container可以指定具体的资源需求（requests）和限制（limits）。

requests申请范围是0到node节点的最大配置，而limits申请范围是requests到无限，即0 <= requests <=Node Allocatable，requests <= limits <= Infinity。

对于CPU，如果pod中服务使用CPU超过设置的limits，pod不会被kill掉但会被限制。如果没有设置limits，pod可以使用全部空闲的cpu资源。

对于内存，当一个pod使用内存超过了设置的limits，【一个Pod可能有多个container】pod中container的进程会被kernel因OOM kill掉。当container因为OOM被kill掉时，系统倾向于在其原所在的机器上重启该container或本机或其他重新创建一个pod。

volumeMounts和volumes区别

volumeMounts示例如下：

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volumeMounts:        #定义容器挂载内容
- name: nginx-site   #使用的存储卷名称，跟下面volume字段的某个name值相同，这里表示使用volume的nginx-site这个存储卷
  mountPath: /usr/share/nginx/html  #挂载至容器中哪个目录
  readOnly: false                   #读写挂载方式，默认为读写模式false
- name: nginx-log
  mountPath: /var/log/nginx/
  readOnly: false

volumes示例如下：

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volumes:              #volumes字段定义了paues容器关联的宿主机或分布式文件系统存储卷
- name: nginx-site    #存储卷名称
  hostPath:           #路径，为宿主机存储路径
    path: /data/volumes/nginx/html/   #在宿主机上目录的路径
    type: DirectoryOrCreate           #定义类型，这表示如果宿主机没有此目录，则会自动创建
- name: nginx-log
  hostPath:
    path: /data/volumes/nginx/log/
    type: DirectoryOrCreate

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1、YAML 语言教程与使用案例

完毕！

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