Pod 解析
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什么是Pod？
Pod就像是豌豆荚一样，它由一个或者多个容器组成（例如Docker容器），它们共享容器存储、网络和容器运行配置项。Pod中的容器总是被同时调度，有共同的运行环境
。可以把单个Pod想象成是运行独立应用的“逻辑主机”：其中运行着一个或者多个紧密耦合的应用容器。在有容器之前，这些应用都是运行在几个相同的物理机或者虚拟机上 尽管kubernetes支持多种容器运行时，但是Docker依然是最常用的运行时环境，可以使用Docker的术语和规则来定义Pod
- Pod中共享的环境包括Linux的 namespace 、 cgroup 和 其他可能的隔绝环境 ，这一点跟Docker容器一致。在Pod的环境中，每个容器中可能还有更小的子隔离环境
- Pod中的容器共享 IP地址 和 端口号 ，它们之间可以通过 localhost 互相发现
它们之间可以通过进程间通信
例如SystemV信号或者POSIX共享内存
- 不同Pod之间的容器具有不同的IP地址，不能直接通过IPC通信
- Pod中的容器也有访问共享volume的权限，这些volume会被定义成pod的一部分并挂载到应用容器的文件系统中
根据Docker的结构，Pod中的容器共享namespace和volume，不支持共享PID的namespace
就像每个应用容器，pod被认为是临时（非持久的）实体：
- pod被创建后，被分配一个唯一的ID UID ，调度到节点上，并一致维持期望的状态直到被终结（根据重启策略）或者被删除
- 如果node死掉了，分配到了这个node上的pod，在经过一个超时时间后会被重新调度到其他node节点上
一个给定的pod（如UID定义的）不会被“重新调度”到新的节点上，而是被一个同样的pod取代。甚至可以是相同的名字，但是会有一个新的UID 也就是说pod的UID会映射到一个节点
Volume跟pod有相同的生命周期 （当其UID存在的时候）。当Pod因为某种原因被删除或者被新创建的相同的Pod取代，它相关的东西（例如volume）也会被销毁和再创建一个新的volume
动机
管理
Pod是一个服务的多个进程的聚合单位，pod提供这种模型能够 简化 应用部署管理 ，通过提供一个更高级别的抽象的方式
Pod作为一个独立的部署单位，支持横向扩展和复制 共生（协同调度），命运共同体（例如被终结），协同复制，资源共享，依赖管理，Pod都会自动的为容器处理这些问题
资源共享和通信
Pod中的应用可以共享网络空间（IP地址和端口），因此可以通过localhost互相发现。因此：
- pod中的应用必须协调端口占用
- 每个pod都有一个唯一的IP地址，跟物理机和其他pod都处于一个扁平的网络空间中，它们之间可以直接连通
- Pod中应用容器的 hostname 被设置成 Pod的名字
- Pod中的应用容器可以共享volume
- Volume能够保证pod重启时使用的数据不丢失
使用
Pod也可以用于垂直应用栈（例如LAMP），这样使用的主要动机是为了支持共同调度和协调管理应用程序，例如：
- 内容管理系统、文件和数据加载器、本地换群管理器等
- 日志和检查点备份、压缩、旋转、快照等
- 数据变更观察者、日志和监控适配器、活动发布者等
- 代理、桥接和适配器等
- 控制器、管理器、配置器、更新器等
通常单个pod中不会同时运行一个应用的多个实例
思考
为什么不直接在一个容器中运行多个应用程序呢？
透明：让Pod中的容器对基础设施可见，以便基础设施能够为这些容器提供服务
例如进程管理和资源监控。这可以为用户带来极大的便利
- 解耦软件依赖。每个容器都可以进行版本管理，独立的编译和发布
- 使用方便：用户不必运行自己的进程管理器，还要担心错误信号传播等
- 效率：因为由基础架构提供更多的职责，所以容器可以变得更加轻量级
为什么不支持容器的亲和性的协同调度？
这种方法可以提供容器的协同定位，能够根据容器的亲和性进行调度，但是无法实现使用pod带来的大部分好处
例如资源共享，IPC，保持状态一致性和简化管理等
缺乏持久性
Pod在设计支持就不是作为持久化实体的。在调度失败、节点故障、缺少资源或者节点维护的状态下都会死掉会被驱逐。通常，用户不需要手动直接创建Pod，而是应该使用controller（例如Deployments），即使是在创建单个Pod的情况下。Controller可以提供集群级别的自愈功能、复制和升级管理
使用集合API作为主要的面向用户的原语在集群调度系统中相对常见，包括Borg、Marathon、Aurora和Tupperware
Pod 原语有利于：
- 调度程序和控制器可插拔性
- 支持pod级操作，无需通过控制器API“代理”它们
- 将pod生命周期与控制器生命周期分离：例如用于自举（bootstrap）
- 控制器和服务的分离：端点控制器只是监视pod
- 将集群级功能与Kubelet级功能的清晰组合：Kubelet实际上是“pod控制器
高可用性应用程序，它们可以在终止之前及在删除之前更换pod
例如在计划驱逐、镜像预拉取或实时pod迁移的情况下
Pod的终止
因为Pod作为在集群的节点上运行的进程，所以在不再需要的时候能够优雅的终止掉是十分必要的（比起使用发送KILL信号这种暴力的方式）：
- 用户需要能够发起一个删除 Pod 的请求，并且知道它们何时会被终止，是否被正确的删除
- 用户向终止程序时发送删除pod的请求后，在pod可以被强制删除前会有一个宽限期，会发送一个TERM请求到每个容器的主进程
- 一旦超时，将向主进程发送KILL信号并从API server中删除
- 如果kubelet或者container manager在等待进程终止的过程中重启，在重启后仍然会重试完整的宽限期
示例流程如下：
- 用户 发送 删除pod 的命令，默认宽限期是 30秒
- 在Pod超过该宽限期后API server就会更新Pod的状态为 dead
- 在客户端命令行上显示的Pod状态为 terminating
- 第三步同时，当 kubelet 发现pod被标记为 terminating 状态时，开始 停止 pod进程
如果在pod中定义了 preStop hook ，在停止pod前会被调用
如果在宽限期过后，preStop hook依然在运行，第二步会再增加2秒的宽限期
- 向Pod中的进程发送 TERM信号
第三步同时，该Pod将从该 service的端点列表 中删除，不再是replication controller的一部分
关闭的慢的pod将继续处理load balancer转发的流量
- 过了宽限期后，将向Pod中依然运行的进程发送 SIGKILL信号 而杀掉进程
- Kubelet会在API server中完成Pod的的删除，通过将 优雅周期 设置为 0 立即删除
- Pod在API中消失，并且在客户端也不可见
删除宽限期
删除宽限期默认是 30秒 ：
- kubectl delete命令支持 —grace-period=<seconds> 选项，允许用户设置自己的宽限期
- 如果设置为 0 将 强制删除pod
在kubectl>=1.5版本的命令中，必须同时使用 --force 和 --grace-period=0 来强制删除pod
在 yaml 文件中可以通过 {{ .spec.spec.terminationGracePeriodSeconds }} 来修改此值
强制删除Pod
Pod的强制删除是通过在 集群和etcd 中将其 定义 为 删除状态 ：
- 当执行强制删除命令时，API server不会等待该pod所运行在节点上的kubelet确认，就会立即将该pod从API server中移除，这时就可以创建跟原pod同名的pod了
- 同时，在节点上的pod会被立即设置为 terminating 状态，不过在被强制删除之前依然有一小段优雅删除周期
强制删除对于某些pod具有潜在危险性，请谨慎使用！ 特别是在使用StatefulSet pod的情况下
特权模式
从Kubernetes1.1版本开始，pod中的容器就可以开启privileged模式，在容器定义文件的 SecurityContext 下使用 privileged flag
这在使用Linux的网络操作和访问设备的能力时是很有用的，容器内进程可获得近乎等同于容器外进程的权限 在不需要修改和重新编译kubelet的情况下就可以使用pod来开发节点的网络和存储插件
