Kubernetes 镜像拉取策略全解析：如何根据需求选择最佳配置？

在Kubernetes集群里，拉取容器镜像是一个非常关键的步骤。这些镜像包含了应用程序及其所有需要的依赖项，Kubernetes通过拉取这些镜像来启动Pod中的容器。为了提升集群的稳定性、速度和安全性，Kubernetes提供了几种不同的镜像拉取策略。这篇文章会详细解释这些策略以及如何配置它们，帮助你在不同情况下做出最佳选择。

什么是容器拉取策略？

容器拉取策略Image Pull Policy是 Kubernetes中的一种配置选项，决定了容器镜像在启动时是否需要从镜像仓库拉取，以及如何管理和更新镜像版本。拉取策略控制 Kubernetes 在调度 Pod 时是否重新拉取镜像。

Kubernetes中的拉取策略

我们可以通过以下命令查看 kubernetes支持那几种拉取策略。

kubectl explain pod.spec.containers.imagePullPolicy

从上面的结果可以看出，Kubernetes 支持三种策略，每种策略适用于不同的使用场景。

Alawys

如果你把容器的imagePullPolicy设成Always，那么每次创建Pod 或者重启容器的时候kubelet都会去镜像仓库拉取最新的镜像。它会对比本地和远程仓库的镜像摘要，确保你用的是最新的版本。

使用场景

开发环境：在开发过程中，我们经常需要快速迭代和更新镜像，使用 Always 可以确保每次启动容器时都能拉取到最新的镜像。
测试环境：在自动化测试中，拉取最新镜像可以确保每次测试时都使用的是最新的镜像版本。

案例演示：

现在部署一个简单的Pod，yaml文件内容如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: simple-pod
spec:containers:- name: nginx-containerimage: nginx:latestimagePullPolicy: Alwaysports:- containerPort: 80

在执行这个yaml文件之前，我们先查看一下本地是否存在这个镜像，结果如下：

controlplane $ docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID   CREATED   SIZE

这时执行会从远端仓库拉取镜像到本地进行启动Pod。

IfNotPresent：

当拉取策略设置为 IfNotPresent 时，Kubernetes 只有在本地节点上没有该镜像时，才会去远程镜像仓库拉取镜像。如果节点上已经存在该镜像，则不会再次拉取，直接使用本地镜像。

使用场景

生产环境：为了提高启动速度并减少带宽消耗，IfNotPresent 是一种较为常见的选择。如果你已经确保容器镜像是经过验证和测试的，并且不会频繁更改，那么这个策略就很合适。
节点具有高效的镜像缓存时，IfNotPresent 可以避免重复拉取镜像，减少网络压力。

案例演示

修改上述的yaml文件，内容如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: simple-pod
spec:containers:- name: nginx-containerimage: nginximagePullPolicy: IfNotPresent ports:- containerPort: 80

删除之前创建的Pod，然后在重新执行创建命令，结果如下：

通过上述的日志可以看到该镜像已经存在这台机器上，所以，没有向远端仓库进行拉取。

Never

当拉取策略设置为 Never 时，Kubernetes无论如何都不会从镜像仓库拉取镜像。如果节点本地没有该镜像，容器启动将失败。此策略通常用于确保容器使用的是本地已有的镜像。

使用场景

本地镜像部署：如果你已经手动将镜像拉取到本地，并希望避免 Kubernetes再次去远程拉取，Never 策略可以避免不必要的拉取操作。
离线环境：在一些没有外网的离线环境中，所有的镜像都已经提前下载，使用 Never 可以确保容器启动时不进行拉取操作。

案例演示

我们通过docker search查询远端仓库存在的镜像。如下图：

把上述yaml进行修改，把nginx镜像修改成bitnami/nginx,内容如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: simple-pod
spec:containers:- name: bitnami-nginximage: bitnami/nginximagePullPolicy: Never ports:- containerPort: 80

执行创建命令，结果如下：

通过上述日志可以看到这个pod部署失败，原因是本地不存在这个镜像，由于配置了Never拉取策略，所以，不会在远端仓库拉取的。

小结

Kubernetes 提供了三种镜像拉取策略：Always、IfNotPresent 和 Never。根据应用场景的不同，用户可以选择适合的策略，以平衡镜像拉取的频率、网络带宽和镜像更新的需求。在生产环境中，通常推荐使用 IfNotPresent 策略，而在开发环境中，Always 策略则更为常见。