Pods

Articles

PODs

Pod - наименьшая сущность в k8s. Обычно, pod = контейнер по принципу 1:1. Однако, можно несколько контейнеров разместить в 1 pod, при условии, что они функционально разные. Обычно это главный контейнер приложения и вспомогательные контейнеры, которые с ним связаны.

В обычном Docker, если развернуть множество копий “контейнер приложения” + “вспомогательный контейнер”, то нужно будет иметь карту взаимосвязей между ними всеми. Более того, в случае выхода из строя контейнера с приложением, нужно будет вручную удалять сопутствующий вспомогательный контейнер. От этого всего избавляют pod-ы, в рамках которых всё размещается, обеспечивается внутренняя связность, и далее k8s размножает готовые копии pod-ов в рамках кластера.

Pod-ы добавляют функционал к контейнерам:

  • Labels and annotations
  • Restart policies
  • Probes (startup probes, readiness probes, liveness probes, and potentially more)
  • Affinity and anti-affinity rules
  • Termination control
  • Security policies
  • Resource requests and limits

Работа с pod-ами ведётся с помощью API или инструмента kubectl:

kubectl run nginx --image nginx # образ nginx будет скачан с DockerHub
kubectl get pods # список всех pod-ов и их статусов
kubectl get pods --selector app=App1 # отфильтровать вывод по заданному label

Создание Pod через файл YAML

Создадим pod-definition.yml:

apiVersion: v1
kind: Pod       
metadata: 
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
    type: front-end
spec:
  containers:
    - name: nginx-container
      image: nginx

Далее создаём pod командой:

kubectl create -f pod-definition.yml
kubectl get pods

Посмотреть доступные поля, подробную информацию о поле у pod:

kubectl explain pods --recursive
kubectl explain pod.spec.restartPolicy

Посмотреть конкретное поле у всех pod, например, образ image, из которого он сделан:

kubectl get pods -o jsonpath={.items[*].spec.containers[*].image}

Можно у работающего Pod получить спецификацию в YAML, из которой он сделан:

kubectl get pod <имя pod> -o yaml > pod-definition.yaml

Удалить Pod

kubectl delete pod <имя Pod> --now

Зайти внутрь Pod и выполнить команды:

kubectl exec -it <имя pod> -- /bin/sh

Обновить Pod

В конфигурацию pod можно добавить период обновления (например, 30 секунд) и установить “imagePullPolicy: “Always”. Удалить Pod с помощью kubectl delete pod pod_name. Новый контейнер будет создан на последней версии образа, после чего старый контейнер будет удалён.

spec:
  terminationGracePeriodSeconds: 30
  containers:
  - name: my_container
    image: my_image:latest
    imagePullPolicy: "Always"

Есть вариант “дёргать” за Deployment, вызывая тем самым обновление:

kubectl patch deployment <имя deployment> -p \
  '{"spec":{"template":{"spec":{"terminationGracePeriodSeconds":31}}}}'

Выполнение задач в Pod

Если необходимо, чтобы Pod поработал и выключился, без перезапуска, то необходимо поменять его restartPolicy, которая по умолчанию стоит в Always - то есть перезапуск всегда по завершении работы.

spec:
  containers:
  - name: my_container
    image: my_image:latest
  restartPolicy: Never # ещё вариант OnFailure

Императивные команды

В отличие от декларативных, такие команды позволяют быстро решить однократную задачу.

kubectl run nginx --image=nginx --dry-run=client -o yaml # --dry-run=client - не создаёт объект, сообщает о возможности его создания

kubectl run httpd --image=httpd:alpine --port=80 --expose=true # создать Pod из образа httpd:alpine и к нему сразу создать ClusterIP с публикацией порта

Multi-Container PODs

Несколько контейнеров в 1 POD делят один адрес IP (между собой они общаются через адаптер localhost), хранилище. Есть несколько типовых сценариев:

  • Sidecar pattern - самый популярный случай, один контейнер отрабатывает задачу (например, выгрузки данных на веб-сайт), а другой решает вспомогательную задачу (например, синхронизация данных для последующей выгрузки);
  • Init pattern - перед запуском контейнера с основным ПО сначала стартует вспомогательный контейнер, который производит настройку окружения;
  • Adapter pattern - ПО в основном контейнере обрабатывает данные, а вспомогательный контейнер передаёт эти данные в другое приложение в понятном ему формате. Например, система SIEM не понимает формат логов приложения, и вспомогательный модуль парсит и транслирует логи в понятный для SIEM формат;
  • Ambassador pattern - ПО в основном контейнере отрабатывает задачи, а вспомогательный контейнер вызывает через API внешние системы, чтобы собрать с них данные для обработки, либо передать данные в эти системы.

PODы стартуют атомарно - только после успешного старта всех контейнеров POD считается запущенным. Частичный запуск не допускается. POD целиком всеми контейнерами размещается на одной ноде worker.

apiVersion: v1
kind: Pod        
metadata: 
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
    - name: nginx-container
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 8080
    - name: log-agent
      image: log-agent

InitContainer - не живёт постоянно, а выполняется ДО загрузки остальных контейнеров в Pod, поэтому его инициализация - в отдельной секции:

apiVersion: v1
kind: Pod        
metadata: 
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
    - name: myapp-container
      image: nginx
      ports:
        - containerPort: 8080
  initContainers:
    - name: init-service
      image: busybox
      command: [ 'sh', '-c', 'git clone <some repo to be used by app>' ]

Если таких InitContainer несколько, они будут выполняться последовательно один за другим. Если любой InitContainer не сможет выполниться успешно, k8s будет перезапускать Pod, пока InitContainer успешно не завершится.

Ручное распределение (manual scheduling)

Если в кластере нет распределения, можно указать вручную параметр nodeName:

apiVersion: v1
kind: Pod       
metadata: 
  name: myapp-pod
spec:
  containers:
    - name: nginx-container
      image: nginx
  nodeName: node01

Без указания этого параметра в отсутствии распределения Pod будет висеть как Pending. K8s не даст указать этот параметр на лету, после добавления Pod надо заменить kubectl replace --force -f nginx-pod.yaml