容器化技術與微服務結合---Pod詳解（三）

系列

容器化技術與微服務結合—docker（一）
容器化技術與微服務結合—Kubernetes基本介紹（二）
容器化技術與微服務結合—Pod詳解（三）
容器化技術與微服務結合—實操service並部署一個簡單對外開放的springboot HelloWord服務（四）
容器化技術與微服務結合—結合springcloud微服務框架進行部署（含切換成阿里雲docker倉庫）（五）
容器化技術與微服務結合—SpringCloud框架與阿里雲serverless k8s的結合（六）

設想

如果按照現有操作系統、微服務集羣、軟件來做比喻

• 容器便是某個應用進程
• Kubernetes則是操作系統
• 那麼，容器鏡像看來應該就是各種軟件安裝包
• Pod便是微服務集羣，統一管理裏面的微服務（其實就是一個group組的概念，進程組）

那麼爲什麼需要Pod，我們按照互聯網業務方面想想，爲什麼在數據結構上往往有更多的父子關係，一父多子？是不是更加方便管理和運維。

Pod這種組的概念，讓具體某些進程（應用或者服務）更加親密，更加方便管理。

例子

• 我們現在想搭建內網業務集羣，開始劃分網段VPC（相當於Namespace），然後定義一些網段名稱，比如：1. A網段有三個ip子集，用於管理業務（Pod-A）； 2. B網段用於存儲管理，有2個高可用ip子集（Pod-B）
• 訂單場景：我們想給所有的子訂單定義範圍和類型。我們設定父子關係，父訂單上打標籤：1. A類父訂單表示線上支付，擁有幾萬個子訂單（Pod-A）； 2. B類父訂單標識線下交易，擁有幾十萬的子訂單（Pod-B）
• 等等等等

Pod可以讓進程間變得更加親密，方便管理。

微服務層面

當容器（微服務應用）應該是捆綁耦合提供服務的時候，可以將他們完全綁定在一個pod，利用localhost機制通信，對外提供相應的服務

微服務業務場景下，針對k8s內部部署，最重要的就是通信問題，而Pod通信又分爲三種：

pod內部容器之間通信

這種情況很簡單，微服務都部署在一起，localhost通信即可，但是一旦跨地域跨節點就比較麻煩了，你的機器得有多大才可以部署一個pod下所有微服務

pod 與 pod 容器之間

1. 兩個pod在一臺主機上面

2. 兩個pod分佈在不同主機之上

針對第一種情況，就比較簡單了，就是docker默認的docker網橋互連容器。

第二種情況需要更爲複雜的網絡模型了，k8s官方推薦的是使用flannel組建一個大二層扁平網絡，pod的ip分配由flannel統一分配，通訊過程也是走flannel的網橋。

docker --daemon --bip=172.17.18.1/24

注意其中的“–bip=172.17.18.1/24”這個參數，它限制了所在節點容器獲得的IP範圍。

每個node上面都會創建一個flannel0虛擬網卡，用於跨node之間通訊。所以容器直接可以直接使用pod id進行通訊。

也就是說，你要自己維護ip池，設計ip規劃。 頭疼啊，相當於造一個vpc出來

pod 訪問service服務

這個就和外面調用的沒啥區別了。。。。。參考上一張service的概念

實例

如圖，我們有兩個微服務，分別部署在不同的pod中，在Customer Service中，我們打算從Account Service調用API方法。 這是聲明式REST客戶端@FeignClient聲明。 所有具有Account Service的Pod在服務名稱和默認服務端口2222下均可用。此類設置是Kubernetes上服務配置的結果。

@FeignClient(name = "account-service", url = "http://account-service:2222")
public interface AccountClient {
@RequestMapping(method = RequestMethod.GET, value = "/accounts/customer/{customerId}")
List<Account> getAccounts(@PathVariable("customerId") String customerId);

}

Pod的實現機制

共享網絡

共享存儲

部署舉例

我現在要發佈一個應用，這個應用是 JAVA 寫的，有一個 WAR 包需要把它放到 Tomcat 的 web APP 目錄下面，這樣就可以把它啓動起來了。可是像這樣一個 WAR 包或 Tomcat 這樣一個容器的話，怎麼去做，怎麼去發佈？這裏面有幾種做法。

• 第一種方式：可以把 WAR 包和 Tomcat，打包放進一個鏡像裏面。但是這樣帶來一個問題，就是現在這個鏡像實際上揉進了兩個東西。那麼接下來，無論是我要更新 WAR 包還是說我要更新Tomcat，都要重新做一個新的鏡像，這是比較麻煩的；
• 第二種方式：就是鏡像裏面只打包 Tomcat。它就是一個 Tomcat，但是需要使用數據卷的方式，比如說 hostPath，從宿主機上把WAR 包掛載進我們 Tomcat 容器中，掛到我的 web APP 目錄下面，這樣把這個容器啓用起來之後，裏面就能用了。

但是這時會發現一個問題：這種做法一定需要維護一套分佈式存儲系統。因爲這個容器可能第一次啓動是在宿主機 A 上面，第二次重新啓動就可能跑到 B 上去了，容器它是一個可遷移的東西，它的狀態是不保持的。所以必須維護一套分佈式存儲系統，使容器不管是在 A 還是在 B 上，都可以找到這個 WAR 包，找到這個數據。

參考Pod，我們可以將他們利用共享存儲的方式進行部署，如下

Pod的輔助小祕-Sidecar

通過定義一些特殊的容器，來執行一些業務的輔助性工作，如日誌手機、腳本執行、應用監控等，從而和主業務進行解耦。方便重用，並具有獨立性

這裏從研發角度來看，更傾向於非業務性組件，輔助業務進行快速調用和迭代。

舉個例子，sidecar可以作爲代理來去分發。比如某些集羣需要訪問外面的一些集羣信息，但是不想去修改代碼，存儲外部集羣的ip池子。這個時候我們可以創建一個小的sidecar，所有服務訪問統一的sidecar即可（類似於lb）

Pod的yaml配置

我們可以看一下詳細的yaml配置：

# yaml格式的pod定義文件完整內容：
apiVersion: v1        #必選，版本號，例如v1
kind: Pod       #必選，Pod
metadata:       #必選，元數據
  name: string        #必選，Pod名稱
  namespace: string     #必選，Pod所屬的命名空間
  labels:       #自定義標籤
    - name: string      #自定義標籤名字
  annotations:        #自定義註釋列表
    - name: string
spec:         #必選，Pod中容器的詳細定義
  containers:       #必選，Pod中容器列表
  - name: string      #必選，容器名稱
    image: string     #必選，容器的鏡像名稱
    imagePullPolicy: [Always | Never | IfNotPresent]  #獲取鏡像的策略 Alawys表示下載鏡像 IfnotPresent表示優先使用本地鏡像，否則下載鏡像，Nerver表示僅使用本地鏡像
    command: [string]     #容器的啓動命令列表，如不指定，使用打包時使用的啓動命令
    args: [string]      #容器的啓動命令參數列表
    workingDir: string      #容器的工作目錄
    volumeMounts:     #掛載到容器內部的存儲卷配置
    - name: string      #引用pod定義的共享存儲卷的名稱，需用volumes[]部分定義的的卷名
      mountPath: string     #存儲卷在容器內mount的絕對路徑，應少於512字符
      readOnly: boolean     #是否爲只讀模式
    ports:        #需要暴露的端口庫號列表
    - name: string      #端口號名稱
      containerPort: int    #容器需要監聽的端口號
      hostPort: int     #容器所在主機需要監聽的端口號，默認與Container相同
      protocol: string      #端口協議，支持TCP和UDP，默認TCP
    env:        #容器運行前需設置的環境變量列表
    - name: string      #環境變量名稱
      value: string     #環境變量的值
    resources:        #資源限制和請求的設置
      limits:       #資源限制的設置
        cpu: string     #Cpu的限制，單位爲core數，將用於docker run --cpu-shares參數
        memory: string      #內存限制，單位可以爲Mib/Gib，將用於docker run --memory參數
      requests:       #資源請求的設置
        cpu: string     #Cpu請求，容器啓動的初始可用數量
        memory: string      #內存清楚，容器啓動的初始可用數量
    livenessProbe:      #對Pod內個容器健康檢查的設置，當探測無響應幾次後將自動重啓該容器，檢查方法有exec、httpGet和tcpSocket，對一個容器只需設置其中一種方法即可
      exec:       #對Pod容器內檢查方式設置爲exec方式
        command: [string]   #exec方式需要制定的命令或腳本
      httpGet:        #對Pod內個容器健康檢查方法設置爲HttpGet，需要制定Path、port
        path: string
        port: number
        host: string
        scheme: string
        HttpHeaders:
        - name: string
          value: string
      tcpSocket:      #對Pod內個容器健康檢查方式設置爲tcpSocket方式
         port: number
       initialDelaySeconds: 0   #容器啓動完成後首次探測的時間，單位爲秒
       timeoutSeconds: 0    #對容器健康檢查探測等待響應的超時時間，單位秒，默認1秒
       periodSeconds: 0     #對容器監控檢查的定期探測時間設置，單位秒，默認10秒一次
       successThreshold: 0
       failureThreshold: 0
       securityContext:
         privileged: false
    restartPolicy: [Always | Never | OnFailure] #Pod的重啓策略，Always表示一旦不管以何種方式終止運行，kubelet都將重啓，OnFailure表示只有Pod以非0退出碼退出才重啓，Nerver表示不再重啓該Pod
    nodeSelector: obeject   #設置NodeSelector表示將該Pod調度到包含這個label的node上，以key：value的格式指定
    imagePullSecrets:     #Pull鏡像時使用的secret名稱，以key：secretkey格式指定
    - name: string
    hostNetwork: false      #是否使用主機網絡模式，默認爲false，如果設置爲true，表示使用宿主機網絡
    volumes:        #在該pod上定義共享存儲卷列表
    - name: string      #共享存儲卷名稱 （volumes類型有很多種）
      emptyDir: {}      #類型爲emtyDir的存儲卷，與Pod同生命週期的一個臨時目錄。爲空值
      hostPath: string      #類型爲hostPath的存儲卷，表示掛載Pod所在宿主機的目錄
        path: string      #Pod所在宿主機的目錄，將被用於同期中mount的目錄
      secret:       #類型爲secret的存儲卷，掛載集羣與定義的secre對象到容器內部
        scretname: string  
        items:     
        - key: string
          path: string
      configMap:      #類型爲configMap的存儲卷，掛載預定義的configMap對象到容器內部
        name: string
        items:
        - key: string
          path: string  

參考

基於Kubernetes和Springboot構建微服務
基於Kubernetes和Docker構建微服務之路