Kubernetes ---- 资源配置清单格式及Label标签、标签选择器、Pod生命周期、Pod存活性探测及就绪型探测

大部分资源的配置清单:

　　apiVersion: group/version

　　# 查看所支持的版本.
　　$ kubectl api-versions

　　kind: 资源类别(Pod,ReplicaSet,Deployment,StatefulSet,DaemonSet,Job,Cronjob,Service....)

　　metadata: 元数据
　　　　name(同一类别中名称要唯一,不同的namespace中name可以重名)
　　　　namespace
　　　　labels: 标签,方便控制器及Service进行管理.
　　　　annotations: 资源注解

每个的资源的引用PATH：
　　/api/v1/namespaces/default/pods/client
　　/组名/版本/名称空间/default的名称空间/pods(资源类型)/资源名称

　　spec: 定义目标期望的状态,让当前状态像期望状态靠近(副本数量)

　　status: 当前状态,本字段由kubernetes集群维护,用户无法删除定义.

　　# 查看Pod的定义规范
　　$ kubectl explain pod

　　# 二级字段查询定义规范(查询Pod下的metadata如何定义)
　　$ kubectl explain pod.metadata

　　# 查看spec如何定义
　　$ kubectl explain pod.spec

Pod资源:

　　spec.containers []<object>

　　　　- name <string>
　　　　image <string>
　　　　imagePullPolicy <string> # 镜像获取策略(Always, Never, IfNotPresent(如果本地不存在就去下载))

　　如果要覆盖默认的 Entrypoint 与 Cmd，需要遵循如下规则：
　　1. 如果在容器配置中没有设置command或者args那么将使用Docker镜像自带的命令及其入参。
　　2. 如果在容器配置中只设置了command但是没有设置args那么容器启动时只会执行该命令，Docker 镜像中自带的命令及其入参会被忽略。
　　3. 如果在容器配置中只设置了args那么Docker镜像中自带的命令会使用该新入参作为其执行时的入参。
　　4. 如果在容器配置中同时设置了command与args，那么Docker镜像中自带的命令及其入参会被忽略。容器启动时只会执行配置中设置的命令，并使用配置中设置的入参作为命令的入参。
　　帮助来源：https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/inject-data-application/define-command-argument-container/
　　args <[]string>

　　command <[]string>

　　标签：
　　# 键值对儿的长度不能超过63个字符
　　key = value
　　key: 字母、数字、_、-、.
　　value: 可以为空,只能以字母或数字开头及结尾,中间可用字母、数字、_、-、.

# 显示pod中标签为app的pod
$ kubectl get pods -l app --show-labels

# 另外一种绝对性查询,key=value
等值关系: =、==、!=
$ kubectl get pods -l app[=|==|!=]myapp --show-labels

# 集合关系: KEY in (VALUE1,VALUE2...)
KEY not in (VALUE1,VALUE2...)
KEY
!KEY
$ kubectl get pods -l "release in (canary,beta,alpha)"
$ kubectl get pods -l "release notin (canary,beta,alpha)"

# 给资源对象增加标签
$ kubectl label pod pod-demo release=canary

# 修改资源对象的标签
$ kubectl label pod pod-demo release=stable --overwrite

# 删除资源对象的标签
$ kubectl label pod pod-demo release-

许多资源支持内嵌字段定义其使用的标签选择器:
　　matchLabels: 直接给定键值(Service只能用这种)
　　matchExpressions:基于给定的表达式来定义使用的标签选择器,{key:"KEY",operator:"OPERATOR",values:[VALUE1,VALUE2,VALUE3...]},键与值使用operator定义的格式符进行比较
　　　　操作符(operator):
　　　　　　In, NotIn: values字段的值必须为非空列表;
　　　　　　Exists, NotExists: values字段的值必须为空列表;

　　pod.spec.nodeSelector <map[string]string>
　　节点标签选择器: 指定Pod运行在哪类节点上(给节点打上标签)

# 给节点增加标签
$ kubectl label node node1 disktype=ssd
$ vim pod-demo.yaml
　　apiVersion: v1
　　kind: Pod
　　metadata:
　　　　name: pod-demo
　　　　namespace: default
　　　　labels:
　　　　　　app: myapp
　　　　　　tier: frontend
　　spec:
　　　　containers:
　　　　- name: myapp
　　　　　image: ikubernetes/myapp:v1
　　　　  ports:
　　　　  - name: http
　　　　    containerPort: 80
　　　　　- name: busybox
　　　　　　image: busybox:latest
　　  　　  imagePullPolicy: IfNotPresent
　　　　　  command:
　　　　　　- "/bin/sh"
　　　　　　- "-c"
　　　　　　- "sleep 3600"
# 这里定义了标签,那么Pod只会运行到node1节点上,因为只有node1节点有"disktype=ssd"标签
nodeSelector:
disktype: ssd

pod.spec.nodeName <string>

pod.metadata.annotations:
　　与label不同的是,不能用于挑选资源对象,仅用于为对象提供"元数据";
　　metadata:
　　annotations:
　　　　kaikai.com/created-by: "cluster admin"

Pod的生命周期:

　　1. 初始化容器完成初始化,线性完成;
　　2. 主容器启动时候,可以做启动后钩子;
　　3. 主容器结束前,可以做结束前钩子;
　　4. 可在容器运行过程中做容器探测(liveness probe和readiness probe)支持三中探测行为(1.执行自定义命令;2.像指定的tcp套接字发请求;3.像指定的http服务发请求)

Pod探测:　　　　

　　　　livenessProbe(存活性探测): 探测主容器是否处于运行状态;
　　　　readinessProbe(就绪型探测): 用于判定容器中的主进程是否已经就绪,并可以对外提供服务;

livenessProbe探测中的ExecAction(自定义命令探测)：

apiversion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-exec
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: liveness-exec-container
    image: busybox:latest
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command:
    - "/bin/sh"
    - "-c"
    - "touch /tmp/healthy;sleep 30;rm -f /tmp/healthy;sleep 3600"
    livenessProbe:
      exec:
        command:
        - "test"
        - "-e"
        - "/tmp/healthy"
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3

#注释：
　　livenessProbe: 对Pod做存活性检测;
　　exec: 使用存活性检测方法中的ExecAction(自定义命令检测)方法进行检测;
　　command: 使用哪个命令;
　　initialDelaySeconds: 当Pod启动1秒后进行检测;
　　periodSeconds: 执行探测的频率。默认是10秒，此处设为3秒;

$ kubectl describe pod liveness-exec (由于没有做重启策略,所以会不断的重启Pod,Last State的状态还是Terminated,所以Pod有问题,检测验证成功)

livenessProbe探测中的HTTPGetAction(像指定的http服务发请求探测)：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-httpget-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: liveness-httpget-container
    image: ikubernetes/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: http
       containerPort: 80
    livenessProbe:
      httpGet:
        port: 80
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3
#注释：
　　livenessProbe: 对Pod进行存活性探测
　　httpGet：采用HttpGetAction方法探测
　　port: 要探测Pod的哪个端口
   path: 请求的URL路径

$ kubectl create -f liveness-httpget.yaml
$ kubectl describe pod liveness-httpget-pod（如下图,没有发现问题）

# 创建问题,发现是否会产生异常

$ kubectl exec -it liveness-httpget-pod -- /bin/sh

/ # rm /usr/share/nginx/html/index.html

键盘同时按住Ctrl + P + Q 不终止容器运行退出容器

$ kubecget describe pod liveness-httpget-pod (会发现已经出现了异常)

readinessProbe(就绪型探测)中的HTTPGetAction(像指定的http服务发请求探测)：其他探测方法类似此httpGet方法!

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: readiness-httpget-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: readiness-httpget-container
    image: ikubernetes/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
     readinessProbe:
       httpGet:
         port: 80
         path: /index.html
       initialDelaySeconds: 1
       periodSeconds: 3
#注释：
　　readinessProbe: 使用就绪型探测
　　httpGet: 就绪型探测中的HTTPGet方法

# 此时查看Pod状态为Running状态,且已经就绪,(READY字段下的第一个1代表已就绪,后边儿的1代表几个容器)
$ kubectl get pods 
NAME                            READY   STATUS             RESTARTS   AGE
readiness-httpget-pod           1/1     Running            0          10s

# 制造问题,验证探测是否有效
$ kubectl exec -it readiness-httpget-pod -- /bin/sh
/ # rm /usr/share/nginx/html/index.html
Ctrl+P+Q不中断容器退出
# 再次查询Pod的状态,发现已经左侧1已经变为0,说明容器此时未就绪;
$ kubectl get pods 
NAME                            READY   STATUS             RESTARTS   AGE
readiness-httpget-pod           0/1     Running            0          32s
# 查看详细信息
$ kubectl describe pod readiness-httpget-pod (ready状态为False,且日志为404;)

# 解决此问题

$ kubectl exec -it readiness-httpget-pod -- /bin/sh

/ # echo "hi" >> /usr/share/nginx/html/index.html

$ kubecget get pods (会发现状态还原了)

　　NAME READY STATUS RESTARTS AGE

　　readiness-httpget-pod 1/1 Running 0 14m

Pod启动后操作：

　　pod.spec.containers.lifecycle.postStart <Object>

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: poststart-pod
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: busybox-httpd
     image: busybox:latest
     imagePullPolicy: IfNotPresent
     lifecycle:
       postStart:
         exec:
           command: ['mkdir','-p','/data/web/html']
       command: ['/bin/sh','-c','sleep 3600']
# 注释:
　　lifecycle: 生命周期(包含了postStart(容器启动后操作)和preStop(容器停止前操作).)
　　postStart: 容器启动后操作
   exec: 当容器启动后,要执行的命令
   command: 具体shell
   最下面的command: 是容器的命令
注意：postStart要执行的命令必须在容器已经启动了之后才会执行,也就是说最后一个command如果命令无法执行,那么postStart也是无法执行的!

pod.spec.containers.lifecycle.preStop <Object> 与上述类似,不再举例

状态:

Pending: 挂起,没有节点能够满足调度条件;
Running: 运行
Failed: 失败
Succeeded: 成功
Unknow: Pod状态是API Server与运行这个Pod的节点上的kubelet通信获取状态信息的,如果kubelet有问题了,那么就有可能unknown;

创建Pod:
　　1. 将请求提交给API Server;
　　2. API Server请求的目标状态保存到ETCD中;
　　3. API Server请求Scheduler进行调度,如果调度成功,则将调度结果保存到ETCD中;
　　4. 目标节点的kubelet通过API Server当中的状态编号会收到Pod请求,随后kubelet拿到用户创建Pod的清单进行创建启动;
　　5. 创建成功或失败会有状态,返还给API Server中,再次更新到ETCD中;

　　restartPolicy:
　　　　Always, OnFailure(错误才重启), Never. Default to Always.