Kubernetes Pod 管理

1. 核心概念速览

术语	一句话记忆
Pod	K8s 最小调度单元，1-N 个容器共享网络/存储
Workload	由 Pod + 控制器（Deployment、StatefulSet…）组成
静态 Pod	直接由 kubelet 管理，无控制器，kube-apiserver 不可见
控制器 Pod	由控制器管理，支持副本伸缩、滚动升级、回滚

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2. 资源模型：Pod ↔ Controller 关联

唯一关联方式：Label-Selector

# Pod 端
metadata:
  labels:
    app: nginx

# 控制器端
selector:
  matchLabels:
    app: nginx

3. 常用命令 30s 速查

kubectl get pod -A                    # 看所有 Pod
kubectl get pod --show-labels         # 带标签
kubectl top pod <name>                # 实时资源
kubectl describe pod <name>           # 事件排障
kubectl logs <pod> [-c <container>]   # 日志
kubectl exec <pod> [-c <c>] -- <cmd>  # 进入容器
kubectl label pod <name> k=v          # 打标签
kubectl delete pod <name> [--force]   # 删除单 Pod

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4. YAML 模板骨架（最小可运行）

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: demo
  namespace: default
  labels:
    app: demo
spec:
  containers:
  - name: c1
    image: nginx:1.26-alpine
    ports:
    - containerPort: 80
    resources:
      requests:
        cpu: 100m
        memory: 128Mi
      limits:
        cpu: 200m
        memory: 256Mi
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /
        port: 80
      initialDelaySeconds: 3
      periodSeconds: 5
  restartPolicy: Always

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5. 镜像拉取策略

策略值	行为	默认触发条件
Always	每次都尝试 pull	镜像 tag 为 latest
IfNotPresent	本地有就用本地	非 latest
Never	只用本地镜像	手动指定

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6. 资源限制与 QoS

resources:
  requests:   # 调度权重 & kubelet 预留
    cpu: 100m
    memory: 100Mi
  limits:     # 运行时硬限制
    cpu: 200m
    memory: 200Mi

• QoS 等级（系统 OOM 时按顺序 kill）
  1. Guaranteed：requests == limits
  2. Burstable：requests < limits
  3. BestEffort：未写 requests/limits

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7. Pod 多容器实践

• 共享网络：同一 Pod 内 127.0.0.1 互通
• 共享存储：挂载同一 volume
• 常见组合：主容器 + sidecar（日志/代理/监控）

⚠️ 端口冲突场景：两个 nginx 都监听 80 → 第二容器 CrashLoopBackOff

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8. 生命周期钩子

lifecycle:
  postStart:   # 容器启动后
    exec:
      command: ["mkdir", "-p", "/var/www/cache"]
  preStop:     # 容器终止前
    exec:
      command: ["/bin/sh","-c","sleep 10 && nginx -s quit"]

• preStop 最长宽限期 30s，之后强制 SIGKILL

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9. 健康检查探针

探针类型	作用	失败行为
liveness	存活检查	kubelet 重启容器
readiness	就绪检查	从 Service Endpoints 摘流
startup	启动保护	成功前禁用其他探针

探测方式：exec、httpGet、tcpSocket、grpc

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10. 调度约束

1. nodeName（直接绕过 scheduler）

spec:
  nodeName: node2

2. nodeSelector（标签匹配）

kubectl label nodes node1 disktype=ssd

spec:
  nodeSelector:
    disktype: ssd

3. 亲和/反亲和、污点容忍

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11. 重启策略与现场恢复

策略	说明	场景
Always（默认）	无限重启，指数退避（10s→20s→40s…）	长期服务
OnFailure	仅异常退出重启	批处理 Job
Never	不重启	一次性任务

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12. 排障三板斧

1. kubectl describe pod <name> → 看 Events
2. kubectl logs <pod> -c <container> --previous → 看上次退出日志
3. kubectl exec -it <pod> -c <c> -- /bin/sh → 现场交互

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13. 一键实验清单

# 1. 创建
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/polinux/stress/master/k8s/pod-stress.yaml

# 2. 监控
watch -n 1 kubectl top pod pod-stress

# 3. 打标签
kubectl label pod pod-stress region=hz env=test

# 4. 删除观察重启
kubectl delete pod pod-stress

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14. 思维导图

Pod
├── 定义：最小调度单元
├── 分类
│   ├── 静态 Pod（kubelet 自管）
│   └── 控制器 Pod（Deployment 等）
├── 操作
│   ├── 创建：kubectl run / apply
│   ├── 查询：get, describe, top, logs
│   └── 删除：delete（级联 vs 孤立）
├── YAML 核心字段
│   ├── metadata：name/namespace/labels
│   ├── spec.containers：image/resources/probes
│   └── spec.restartPolicy
├── 生命周期
│   ├── Init → Main → PostStart → Probes → PreStop
│   └── 重启策略：Always | OnFailure | Never
├── 调度
│   ├── nodeName（直连）
│   ├── nodeSelector（标签）
│   └── 亲和/污点（进阶）
└── 排障
    ├── Events
    ├── Logs
    └── exec 现场