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k8s的pod的概述和配置

news 来源：原创 2025/9/6 3:54:30

概念

Pod 容器组 是一个k8s中一个抽象的概念，用于存放一组 container（可包含一个或多个 container 容器，即图上正方体)，以及这些 container （容器）的一些共享资源。这些资源包括：

共享存储，称为卷(Volumes)，即图上紫色圆柱
网络，每个 Pod（容器组）在集群中有个唯一的 IP，pod（容器组）中的 container（容器）共享该IP地址
container（容器）的基本信息，例如容器的镜像版本，对外暴露的端口等

例如，Pod可能既包含带有Node.js应用程序的 container 容器，也包含另一个非 Node.js 的 container 容器，用于提供 Node.js webserver 要发布的数据。Pod中的容器共享 IP 地址和端口空间（同一 Pod 中的不同 container 端口不能相互冲突），始终位于同一位置并共同调度，并在同一节点上的共享上下文中运行。（同一个Pod内的容器可以使用 localhost + 端口号互相访问）。

Pod（容器组）是 k8s 集群上的最基本的单元。当我们在 k8s 上创建 Deployment 时，会在集群上创建包含容器的 Pod (而不是直接创建容器)。每个Pod都与运行它的 worker 节点（Node）绑定，并保持在那里直到终止或被删除。如果节点（Node）发生故障，则会在群集中的其他可用节点（Node）上运行相同的 Pod（从同样的镜像创建 Container，使用同样的配置，IP 地址不同，Pod 名字不同）。

注意：Pod 是一组容器（可包含一个或多个应用程序容器），以及共享存储（卷 Volumes）、IP 地址和有关如何运行容器的信息。如果多个容器紧密耦合并且需要共享磁盘等资源，则他们应该被部署在同一个Pod（容器组）中。

每个Pod中都可以包含一个或者多个容器，这些容器可以分为两类：

用户程序所在的容器，数量可多可少
Pause容器，这是每个Pod都会有的一个根容器，它的作用有两个：
- 可以以它为依据，评估整个Pod的健康状态
- 可以在根容器上设置Ip地址，其它容器都此Ip（Pod IP），以实现Pod内部的网路通信

pod的定义

apiVersion: v1 #必选，版本号，例如v1
kind: Pod #必选，资源类型，例如 Pod
metadata: #必选，元数据
name: string #必选，Pod名称
namespace: string #Pod所属的命名空间,默认为"default"
labels: #自定义标签列表
- name: string
spec: #必选，Pod中容器的详细定义
containers: #必选，Pod中容器列表
- name: string #必选，容器名称
image: string #必选，容器的镜像名称
imagePullPolicy: [ Always|Never|IfNotPresent ] #获取镜像的策略
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] #容器的启动命令参数列表
workingDir: string #容器的工作目录
volumeMounts: #挂载到容器内部的存储卷配置
- name: string #引用pod定义的共享存储卷的名称，需用volumes[]部分定义的的卷名
mountPath: string #存储卷在容器内mount的绝对路径，应少于512字符
readOnly: boolean #是否为只读模式
ports: #需要暴露的端口库号列表
- name: string #端口的名称
containerPort: int #容器需要监听的端口号
hostPort: int #容器所在主机需要监听的端口号，默认与Container相同
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: #资源限制和请求的设置
limits: #资源限制的设置
cpu: string #Cpu的限制，单位为core数，将用于docker run --cpu-shares参数
memory: string #内存限制，单位可以为Mib/Gib，将用于docker run --memory参数
requests: #资源请求的设置
cpu: string #Cpu请求，容器启动的初始可用数量
memory: string #内存请求,容器启动的初始可用数量
lifecycle: #生命周期钩子
postStart: #容器启动后立即执行此钩子,如果执行失败,会根据重启策略进行重启
preStop: #容器终止前执行此钩子,无论结果如何,容器都会终止
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
exec: #对Pod容器内检查方式设置为exec方式
command: [string] #exec方式需要制定的命令或脚本
httpGet: #对Pod内个容器健康检查方法设置为HttpGet，需要制定Path、port
path: string
port: number
host: string
scheme: string
HttpHeaders:
- name: string
value: string
tcpSocket: #对Pod内个容器健康检查方式设置为tcpSocket方式
port: number
initialDelaySeconds: 0 #容器启动完成后首次探测的时间，单位为秒
timeoutSeconds: 0 #对容器健康检查探测等待响应的超时时间，单位秒，默认1秒
periodSeconds: 0 #对容器监控检查的定期探测时间设置，单位秒，默认10秒一
次
successThreshold: 0
failureThreshold: 0
securityContext:
privileged: false
restartPolicy: [Always | Never | OnFailure] #Pod的重启策略
nodeName: <string> #设置NodeName表示将该Pod调度到指定到名称的node节点上
nodeSelector: obeject #设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上
imagePullSecrets: #Pull镜像时使用的secret名称，以key：secretkey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
volumes: #在该pod上定义共享存储卷列表
- name: string #共享存储卷名称 （volumes类型有很多种）
emptyDir: {} #类型为emtyDir的存储卷，与Pod同生命周期的一个临时目录。为空值
hostPath: string #类型为hostPath的存储卷，表示挂载Pod所在宿主机的目录
path: string #Pod所在宿主机的目录，将被用于同期中mount的目录
secret: #类型为secret的存储卷，挂载集群与定义的secret对象到容器内部
scretname: string
items:
- key: string
path: string
configMap: #类型为configMap的存储卷，挂载预定义的configMap对象到容器内部
name: string
items:
- key: string
path: string

配置

基本配置

创建nginxpod.yaml,写入

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: dev---apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxpodnamespace: dev
spec:containers:- name: nginx-containersimage: nginx:1.17.1

镜像拉取

在nginxpod.yaml添加

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:name: dev---apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxpodnamespace: dev
spec:containers:- name: nginx-containersimage: nginx:1.17.1imagePullPolicy: Always  #设置镜像拉取策略为always

imagePullPolicy，用于设置镜像拉取策略，kubernetes支持配置三种拉取策略：
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（本地有就本地本地没
远程下载）
Never：只使用本地镜像，从不去远程仓库拉取，本地没有就报错（一直使用本地）

注意：

如果镜像tag为具体版本号，默认策略是：IfNotPresent

如果镜像tag为：latest（最终版本），默认策略是always

[root@k8s-master01 nginx]# kubectl delete -f nginxpod.yaml #先删除
namespace "dev" deleted
pod "nginxpod" deleted
[root@k8s-master01 nginx]# kubectl create -f nginxpod.yaml #再创建
namespace/dev created
pod/nginxpod created[root@k8s-master01 nginx]# kubectl describe pod nginxpod -n dev  #查看创建pod详情
Name:             nginxpod
Namespace:        dev
Priority:         0
Service Account:  default
Node:             k8s-worker02/192.168.234.14
Start Time:       Sun, 23 Mar 2025 21:34:57 +0800
Labels:           <none>
Annotations:      cni.projectcalico.org/containerID: b3e8244aebfa692ac22dfc5a2bb                                                                                     e17931600f1253537454a521adb4da7d547ddcni.projectcalico.org/podIP: 100.73.45.88/32cni.projectcalico.org/podIPs: 100.73.45.88/32
Status:           Running
IP:               100.73.45.88
IPs:IP:  100.73.45.88
Containers:nginx-containers:Container ID:   docker://f24c8c0bff883217f8730d42669a47acbc8800a1e8ca44738b4                                                                                     fb285eb2a5f4aImage:          nginx:1.17.1Image ID:       docker-pullable://nginx@sha256:b4b9b3eee194703fc2fa8afa5b751                                                                                     0c77ae70cfba567af1376a573a967c03dbbPort:           <none>Host Port:      <none>State:          RunningStarted:      Sun, 23 Mar 2025 21:35:01 +0800Ready:          TrueRestart Count:  0Environment:    <none>Mounts:/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from kube-api-access-dn4zd (                                                                                     ro)
Conditions:Type                        StatusPodReadyToStartContainers   TrueInitialized                 TrueReady                       TrueContainersReady             TruePodScheduled                True
Volumes:kube-api-access-dn4zd:Type:                    Projected (a volume that contains injected data fro                                                                                     m multiple sources)TokenExpirationSeconds:  3607ConfigMapName:           kube-root-ca.crtConfigMapOptional:       <nil>DownwardAPI:             true
QoS Class:                   BestEffort
Node-Selectors:              <none>
Tolerations:                 node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute op=Exists fo                                                                                     r 300snode.kubernetes.io/unreachable:NoExecute op=Exists                                                                                      for 300s
Events:Type    Reason     Age   From               Message----    ------     ----  ----               -------Normal  Scheduled  50s   default-scheduler  Successfully assigned dev/nginxpod                                                                                      to k8s-worker02Normal  Pulling    22m   kubelet            Pulling image "nginx:1.17.1"Normal  Pulled     22m   kubelet            Successfully pulled image "nginx:1                                                                                     .17.1" in 2.636s (2.636s including waiting). Image size: 109357455 bytes.Normal  Created    22m   kubelet            Created container nginx-containersNormal  Started    22m   kubelet            Started container nginx-containers

端口设置

[root@k8s-master01 nginx]# kubectl explain pod.spec.containers.ports
KIND: Pod
VERSION: v1
RESOURCE: ports <[]Object>
FIELDS:
name <string> # 端口名称，如果指定，必须保证name在pod中是唯一的
containerPort<integer> # 容器要监听的端口(0<x<65536)
hostPort <integer> # 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 <string> # 要将外部端口绑定到的主机IP(一般省略)
protocol <string> # 端口协议。必须是UDP、TCP或SCTP。默认为“TCP”

创建 pod-ports.yam

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-portsnamespace: dev
spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1ports: # 设置容器暴露的端口列表- name: nginx-portcontainerPort: 80protocol: TCP

资源配额

容器中的程序要运行，肯定是要占用一定资源的，比如 cpu 和内存等，如果不对某个容器的资源做限

制，那么它就可能吃掉大量资源，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，他有两个子选项：

limits ：用于限制运行时容器的最大占用资源，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，容器将无法启动

可以通过上面两个选项设置资源的上下限。

创建 pod-resources.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-resourcesnamespace: dev
spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1resources:limits:cpu: "2"memory: "2Gi"   # 调整后的内存限制requests:cpu: "1"memory: "10Mi" # 调整后的内存请求

cpu：core数，可以为整数或小数 memory：
内存大小，可以使用Gi、Mi、G、M等形式

# 运行Pod
[root@master ~]# kubectl create -f pod-resources.yaml
pod/pod-resources created
# 查看发现pod运行正常
[root@master ~]# kubectl get pod pod-resources -n dev
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE  
pod-resources   1/1     Running   0          39s   
# 接下来，停止Pod
[root@master ~]# kubectl delete -f pod-resources.yaml
pod "pod-resources" deleted
# 编辑pod，修改resources.requests.memory的值为10Gi
[root@master ~]# vim pod-resources.yaml
# 再次启动pod
[root@master ~]# kubectl create -f pod-resources.yaml
pod/pod-resources created
# 查看Pod状态，发现Pod启动失败
[root@master ~]# kubectl get pod pod-resources -n dev -o wide
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE          
pod-resources   0/2     Pending   0          20s    
# 查看pod详情会发现，如下提示
[root@master ~]# kubectl describe pod pod-resources -n dev
......
Warning  FailedScheduling  <unknown>  default-scheduler  0/2 nodes are 
available: 2 Insufficient memory.(内存不足)

概念

pod的定义

配置

基本配置

镜像拉取

端口设置

资源配额

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