学习目标：掌握资源清单的语法 编写pod pod的生命周期
一、k8s中的资源
A、集群资源分类
1. 名称空间级别
a. 工作负载型资源（workload）:Pod、ReplicaSet、Deployment、StatefulSet、DaemonSet、Job、CronJob
b. 服务发现及负载均衡型资源（ServiceDiscovery LoadBalance）: Service、Ingress、...
c. 配置及存储型资源：Volume（存储卷）、CSI（容器存储接口，可以扩展各种各样的第三方存储卷）
d. 特殊类型的存储卷：ConfigMap（当配置中心来使用的资源类型）、Secret（保存敏感数据）、DownwardAPI（把外部环境中的信息输送给容器）
2. 集群级别：不管在什么名称空间下去定义，在其他名称空间内都能看得到。如（role）
1. Namespace、Node、Role、ClusterRole、RoleBinding、ClusterRoleBinding
3. 元数据型：（如：HPA、PodTemplate、LimitRange）
B、资源清单：在k8s中一般使用yaml格式的文件来创建符合我们期望的pod，这样的yaml文件我们一般称为资源清单。
1. 必须存在的属性
a. version 这里指k8s API版本，目前是基于v1，可以用kubectl api-version查询
b. kind 这里指yaml文件定义的资源和角色，如（Pod）
c. metadata 元数据对象，固定值就写metadata
metadata.name 元数据对象的名字，这里由我们编写，比如命名Pod的名字
metadata.namespace 元数据对象的命名空间，由我们定义
d. spec 详细定义对象，固定值就写spec
spec.containers[] 这里是spec对象的容器列表定义，是个列表
spec.containers[].name 这里定义容器的名字
spec.containers[].image 这里定义要用到的镜像名字
2. 主要对象
a. spec.containers[].imagePullPolicy 镜像拉取策略，有Always（每次都尝试拉取新镜像）、Never（仅适用本地镜像）、ifNotPresent（如果本地有就使用本地，没有就拉取），默认为always
b. spec.containers[].command[] 指定容器启动命令，因为数据可以指定多个，不指定则使用镜像打包时使用的启动命令
c. spec.containers[].args[] 指定容器启动命令参数，因为是数组可以指定多个
d. spec.containers[].workingDir 指定容器工作目录
e. spec.containers[].volumeMounts[] 指定容器内部的存储卷配置
1) spec.containers[].volumeMounts[].name 指定可以被容器挂载的存储卷名称
2) spec.containers[].volumeMounts[].mountPath 指定可以被容器挂载的存储卷的路径
3) spec.containers[].volumeMounts[].readOnly 设置存储路径的读写模式，true或者false，默认为读写模式
f. spec.containers[].ports[] 指定容器需要用到的端口列表
1) spec.containers[].ports[].name 指定端口名称
2) spec.containers[].ports[].containerPort 指定容器需要监听的端口号
3) spec.containers[].ports[].hostPort 指定容器所在主机需要监听的端口号，默认跟上面containerPort相同，注意设置了hostPort同一台主机无法启动该容器的相同副本（因为主机端口号不能相同）
4) spec.containers[].ports[].protocol 指定端口协议，支持tcp和udp，默认为tcp
g. spec.containers[].env[] 指定容器运行前需设置的环境变量列表
1) spec.containers[].env[].name 指定环境变量名称
2) spec.containers[].env[].value 指定环境变量值
h. spec.containers[].resources 指定资源限制和资源请求的值（这里开始就是设置容器的资源上线）
1) spec.containers[].resources.limits 指定设置容器时资源的运行上限
a) spec.containers[].resources.limits.cpu 指定cpu限制，单位为core数，将用于docker run --cpu-share参数
b) spec.containers[].resources.limits.memory 指定mem内存的限制，单位为MB、GB
2) spec.containers[].resources.requests 指定容器启动和调度时限制设置
a) spec.containers[].resources.requests .cpu cup请求，单位为core数，在容器启动初始化可用数量
b) spec.containers[].resources.requests .memory 内存请求，单位为MB、GB，容器启动的初始化可用数量
3. 额外参数
a. spec.restartPolicy 定义pod的重启策略，可选值为always（pod一旦终止运行，则无论容器如何终止的，kubelet都会重启它）、onFailure（只有pod以非零退出码终止时才会重启它）和Never（不会重启）,默认为always
b. spec.nodeSelector 定义node的label过滤标签，以key:value格式指定
c. spec.imagePullSecrets 定义pull镜像时使用secret名称,以name: secretKey格式指定
d. spec.hostNetwork 定义是否使用主机网络模式，默认值为false。设置true表示使用宿主机网络，不适用docker网桥，同时设置了true无法在同一台主机启动第二个副本。
二、Pod生命周期
A、kubectl--------->api--------->etcd------------>kubelet---------->CRI（容器环境初始化）---------->Pause容器--------->过个init C初始化----------->main C（start、stop、readiness、liveness）
B、Init容器
1. Init容器与普通容器非常像，除了以下两点：
a. Init容器总是运行到成功完成为止
b. 每个Init容器必须在下一个Init容器启动之前完成
2. 如果pod的init容器失败，kubernetes会不断地重启该pod，知道init容器成功为止。然而，如果pod对应的restartPolicy为never，它不会重新启动。
3. init容器的作用
a. 它可以包含并运行实用工具，但是出于安全考虑，是不建议在应用程序容器镜像中包含这些实用工具的
b. 它们可以包含使用工具和定制化代码来安装，但是不能出现在应用程序镜像中。例如创建镜像没必要from另一个镜像，只需在安装过程中会用类似sed、awk、python、或dig这样的工具
c. 应用程序镜像可以分离出创建和部署的角色，而没必要联合它们构建一个单独的镜像
d. Init容器使用linux namespace，所以相对应用程序来说具有不同的文件系统视图。因此，它们能够具有访问Secret的权限，而应用程序则不能。
e. 它们必须在应用程序启动之前完成，而应用程序是并行运行的，所以init容器能够提供一种简单的阻塞或延迟应用程序的启动的方法，直到满足一组先决条件。
4. init容器特殊说明
a. 在Pod启动过程中，Init容器会按顺序在网络和数据卷初始化（pause）之后启动，每个容器必须在下一个容器启动前成功推出
b. 如果由于运行时或失败退出，将导致容器启动失败，它会根据Pod的restartPolicy指定的策略进行重试。然而，如果pod的restartPolicy设置为always，init容器失败时会使用restart策略
c. 在所有init容器没有成功推出之前，pod将不会变成ready状态。init容器的端口将不会在service中进行聚集。正在初始化中的pod出于pending状态，但应该会将Initializing状态设置为true
d. 如果pod重启，所有Init容器必须重新执行
e. 对Init容器spec的修改被限制在容器image字段，修改其它字段都不会生效。更改Init容器的image字段，等价于重启该pod。
f. Init容器具有应用容器的所有字段。除了redinessProve，因为Init容器无法定义不同于完成（completion）的就绪（rediness）之外的其它状态。这回在验证过程中强制执行。
g. 在pod中每个app和init容器名称必须唯一；与其它任何容器共享容一个名称，会在验证时抛出错误。
C、容器探针
1. 探针是由kubelet对容器执行的定期诊断。要执行诊断，kubelet调用由容器实现的Handler。
2. 三种类型的处理程序
a. ExcAction: 在容器内执行命令，如果命令退出时返回码为0，则认为诊断成功。
b. TCPSocketAction：对指定端口上的容器的ip进行TCP检查。如果端口打开，则诊断被认为是成功的。
c. HTTPGetAction: 对指定的端口和路径上的容器的ip地址执行HTTP Get请求。如果响应状态码大于等于200且小于400，则诊断被认为是成功的。
3. 每次探测都将获得以下三种结果之一：
a. 成功：容器通过了诊断。
b. 失败：容器未通过诊断
c. 未知：诊断失败，不会采取任何行动。
4. 探测方式
a. livenessProbe：指示容器是否正在运行。如果存活探测失败，则kubelet会杀死容器，并且容器将受到重启策略的影响。如果容器不提供存活探针，则默认状态为Success
1）exec例子
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: liveness-exec-pod
namespace: default
spec:
containers:
- name: liveness-exec-container
image: busybox
imagePullPolicy: IfNotPresent
command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/live; sleep 60; rm -rf /tmp/live; sleep 3600"]
livenessProbe:
exec:
command: ["test","-e","/tmp/live"]
initialDelaySeconds: 1
periodSeconds: 3
2）httpget例子
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: liveness-httpget-pod
namespace: default
spec:
containers:
- name: liveness-httpget-container
image: hub.atguigu.com/library/myapp:v1
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- name: http
containerPort: 80
livenessProbe:
httpGet:
port: http
path: /index.html
initialDelaySeconds: 1
periodSeconds: 3
timeoutSeconds: 10
3）tcp例子
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: prove-tcp
namespace: default
spec:
containers:
- name: nginx
image: hub.atguigu.com/library/myapp:v1
livenessProbe:
tcpSocket:
port: 8080
initialDelaySeconds: 5
timeoutSeconds: 5
periodSeconds: 3
b. redinessProbe：指示容器是否准备好服务请求。如果就绪探测失败，端点控制器将从与pod匹配的所有service的端点中删除该pod的ip地址。初始延迟之前的就绪状态默认为failure。如果容器不提供就绪探针，则默认状态为success
1) 例子：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: readiness-httpget-pod
namespace: default
spec:
containers:
- name: readiness-httpget-container
image: hub.atguigu.com/library/myapp:v1
imagePullPolicy: IfNotPresent
readinessProbe:
httpGet:
port: 80
path: /index1.html
initialDelaySeconds: 1
periodSeconds: 3
D、start、stop、相位
1. 例子
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: lifecycle-demo
spec:
containers:
- name: lifecycle-demo-container
image: nginx
lifecycle:
postStart:
exec:
command: ["/bin/sh","-c","echo Hello from the postStart handler > /usr/share/message"]
preStop:
exec:
command: ["/bin/sh","-c","echo World from the poststop handler > /usr/share/message"]
2. pod的相位
a. 挂起（pending）：pod已经被kubernetes系统接受但有一个或多个容器镜像未创建。等待时间包括调度pod的时间和通过网络下载镜像的时间，这可能需要花点时间。
b. 运行中（running）：该pod已经绑定到一个节点上，pod中所有容器都已被创建。至少有一个容器正在运行，或者正处于启动或重启状态。
c. 成功（success）：pod中所有容器都被成功终止了，并且不会再重启
d. 失败（fail）：pod中所有容器都已终止了，并且至少有一个容器是因为失败终止。也就是说容器以非0状态退出或者被系统终止。
e: 未知（unknown）：因为某些原因无法取得pod的状态，通常是因为与pod所在主机通信失败。