K8s知识点总结

为什么我们会需要 Pod？

容器的本质是一种特殊的进程，如果映射到系统中，容器镜像就是这个系统里的“.exe”安装包。

那么 Kubernetes 呢？Kubernetes 就是操作系统

在一个真正的操作系统里，进程并不是“孤苦伶仃”地独自运行的，而是以进程组的方式，“有原则地”组织在一起。

而 Kubernetes 项目所做的，其实就是将“进程组”的概念映射到了容器技术中，并使其成为了这个云计算“操作系统”里的“一等公民”。

Pod 是 Kubernetes 里的原子调度单位。这就意味着，Kubernetes 项目的调度器，是统一按照 Pod 而非容器的资源需求进行计算的。

关于 Pod 最重要的一个事实是：它只是一个逻辑概念。

也就是说，Kubernetes 真正处理的，还是宿主机操作系统上 Linux 容器的 Namespace 和 Cgroups，而并不存在一个所谓的 Pod 的边界或者隔离环境。

Pod 又是怎么被“创建”出来的呢？

答案是：Pod，其实是一组共享了某些资源的容器。

具体的说：

Pod 里的所有容器，共享的是同一个 Network Namespace，并且可以声明共享同一个 Volume。

Pod的实现：

在 Kubernetes 项目里，Pod 的实现需要使用一个中间容器，这个容器叫作 Infra 容器。在这个 Pod 中，Infra 容器永远都是第一个被创建的容器，

而其他用户定义的容器，则通过 Join Network Namespace 的方式，与 Infra 容器关联在一起。这样的组织关系，叫做pod。可以用下面这样一个示意图来表达：

Infra 容器一定要占用极少的资源，所以它使用的是一个非常特殊的镜像，叫作：k8s.gcr.io/pause。这个镜像是一个用汇编语言编写的、永远处于“暂停”状态的容器，解压后的大小也只有 100~200 KB 左右。

而在 Infra 容器“Hold 住”Network Namespace 后，用户容器就可以加入到 Infra 容器的 Network Namespace 当中了。

所以，如果你查看这些容器在宿主机上的 Namespace 文件，它们指向的值一定是完全一样的。

对于 Pod 里的容器 A 和容器 B 来说：

通信：它们可以直接使用 localhost 进行通信；
网络：它们看到的网络设备跟 Infra 容器看到的完全一样；
IP地址：一个 Pod 只有一个 IP 地址，也就是这个 Pod 的 Network Namespace 对应的 IP 地址；
其他网络资源：其他的所有网络资源，都是一个 Pod 一份，并且被该 Pod 中的所有容器共享；
生命周期：Pod 的生命周期只跟 Infra 容器一致，而与容器 A 和 B 无关。

Pod的基本概念

Pod的组成

由以下组件组成：

容器：Pod中可以有一个或多个容器。
共享存储：Pod中的所有容器都可以访问共享存储卷。
网络：Pod中的所有容器都共享相同的网络命名空间和IP地址。

Pod的用途

Pod是K8s中最基本的计算单元，用于托管应用程序或服务。

Pod可用于：

运行单个容器应用程序。
运行多个相关容器应用程序。
运行应用程序和sidecar容器，（sidecar容器提供支持应用程序所需的其他功能，如日志记录、监视和调试。）
提供应用程序和其依赖项之间的网络通信。
提供应用程序和存储之间的访问。

Pod的生命周期

具有以下生命周期：

创建：当Pod定义被提交到K8s API服务器时，Pod被创建。
运行：当Pod被调度到节点上时，Pod处于运行状态。
更新：可以通过更新Pod的定义来更新Pod中的容器和其他资源。
扩展：可以通过创建更多的Pod实例来扩展应用程序。
删除：当Pod被删除时，Pod中的容器被停止并且Pod中的资源被释放。

Pod的特点

具有以下特点：

Pod是最小的可部署单元，它封装了一个或多个容器。
Pod提供了容器共享网络和存储的能力。
Pod具有自己的IP地址和DNS名称，可以作为一个独立的服务进行访问。
Pod可以水平扩展，即可以通过副本集进行复制并进行负载均衡。
Pod可以使用亲和性和反亲和性进行节点调度，以满足特定的调度需求。