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Pod

更新时间:2024-11-04 GMT+08:00
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什么是Pod

Pod是Kubernetes创建或部署的最小单位。一个Pod封装一个或多个容器(container)、存储资源(volume)、一个独立的网络IP以及管理控制容器运行方式的策略选项。

Pod使用主要分为两种方式:

  • Pod中运行一个容器。这是Kubernetes最常见的用法,您可以将Pod视为单个封装的容器,但是Kubernetes是直接管理Pod而不是容器。
  • Pod中运行多个需要耦合在一起工作、需要共享资源的容器。通常这种场景下是应用包含一个主容器和几个辅助容器(SideCar Container),如图1所示,例如主容器为一个web服务器,从一个固定目录下对外提供文件服务,而辅助的容器周期性的从外部下载文件存到这个固定目录下。
    图1 Pod

实际使用中很少直接创建Pod,而是使用Kubernetes中称为Controller的抽象层来管理Pod实例,例如Deployment和Job。Controller可以创建和管理多个Pod,提供副本管理、滚动升级和自愈能力。通常,Controller会使用Pod Template来创建相应的Pod。

容器的规格

云容器实例支持使用GPU(必须在GPU类型命名空间下)或不使用GPU。

当前提供3种类型的Pod,包括通用计算型(通用计算型命名空间下使用)、RDMA加速型和GPU加速型(GPU型命名空间下使用)。具体的规格信息请参考约束与限制中的“Pod规格”。

创建Pod

kubernetes资源可以使用YAML描述(如果您对YAML格式不了解,可以参考YAML语法),也可以使用JSON,如下示例描述了一个名为nginx的Pod,这个Pod中包含一个名为container-0的容器,使用nginx:alpine镜像,使用的资源为0.5核CPU、1024M内存。

apiVersion: v1                      # Kubernetes的API Version
kind: Pod                           # Kubernetes的资源类型
metadata:
  name: nginx                       # Pod的名称
spec:                               # Pod的具体规格(specification)
  containers:
  - image: nginx:alpine             # 使用的镜像为 nginx:alpine
    name: container-0               # 容器的名称
    resources:                      # 申请容器所需的资源,云容器实例中limits与requests的值必须相同
      limits:
        cpu: 500m                   # 0.5核
        memory: 1024Mi
      requests:
        cpu: 500m                   # 0.5核
        memory: 1024Mi
  imagePullSecrets:                 # 拉取镜像使用的证书,必须为imagepull-secret
  - name: imagepull-secret

如上面YAML的注释,YAML描述文件主要为如下部分:

  • metadata:一些名称/标签/namespace等信息
  • spec:Pod实际的配置信息,包括使用什么镜像,volume等

如果去查询Kubernetes的资源,您会看到还有一个status字段,status描述kubernetes资源的实际状态,创建时不需要配置。这个示例是一个最小集,其他参数定义后面会逐步介绍。

kubernetes资源的参数定义的解释,您可以通过具体资源的API参考查询对应的解释。

Pod定义好后就可以使用kubectl创建,如果上面YAML文件名称为nginx.yaml,则创建命令如下所示,-f 表示使用文件方式创建。

$ kubectl create -f nginx.yaml -n $namespace_name
pod/nginx created
说明:

容器运行的操作系统内核版本由4.18版本升级至5.10版本。

使用GPU

云容器实例支持使用GPU(必须在GPU类型命名空间下),申请GPU资源的方法非常简单,只需要在容器定制中申请GPU字段即可。

具体的规格信息请参考约束与限制中的“Pod规格”。

您需要设置Pod的metadata.annotations中添加cri.cci.io/gpu-driver字段,指定使用哪个版本显卡驱动,取值如下:

  • gpu-460.106
  • gpu-418.126

如下示例创建一个容器规格为NVIDIA V100 16G x 1,CPU 4核,内存32GiB的Pod。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: gpu-test
  annotations:
    cri.cci.io/gpu-driver: gpu-418.126           # 指定GPU显卡的驱动版本
spec:
  containers:
  - image: tensorflow:latest
    name: container-0
    resources:
      limits:
        cpu: 4000m                   # 4核
        memory: 32Gi
        nvidia.com/gpu-tesla-v100-16GB: 1         # 申请GPU资源,支持 1、2、4、8,代表几块显卡
      requests:
        cpu: 4000m                   # 4核
        memory: 32Gi
        nvidia.com/gpu-tesla-v100-16GB: 1
  imagePullSecrets:
  - name: imagepull-secret

GPU加速型Pod提供了两种规格的显卡,其含义如下:

  • nvidia.com/gpu-tesla-v100-16GB:表示NVIDIA Tesla V100 16G显卡。
  • nvidia.com/gpu-tesla-v100-32GB:表示NVIDIA Tesla V100 32G显卡。
  • nvidia.com/gpu-tesla-t4:表示NVIDIA Tesla T4显卡。

容器镜像

容器镜像是一个特殊的文件系统,除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外,还包含了一些为运行时准备的配置参数(如匿名卷、环境变量、用户等)。镜像不包含任何动态数据,其内容在构建之后也不会被改变。

容器镜像服务从镜像中心同步了部分常用镜像,使得您可以在内部网络中直接使用“镜像名称:版本号”,如上述示例中的nginx:alpine,您可以在容器镜像服务控制台中查询同步了哪些镜像。

查询Pod详情

Pod创建完成后,可以使用kubectl get pods命令查询Pod的状态,如下所示。

$ kubectl get pods -n $namespace_name
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx          1/1     Running   0          40s

可以看到此处nginx这个Pod的状态为Running,表示正在运行;READY为1/1,表示这个Pod中有1个容器,其中1个容器的状态为Ready。

可以使用kubectl get命令查询具体Pod的配置信息,如下所示,-o yaml表示以YAML格式返回,还可以使用 -o json,以JSON格式返回。

$ kubectl get pod nginx -o yaml -n $namespace_name

您还可以使用kubectl describe命令查看Pod的详情。

$ kubectl describe pod nginx -n $namespace_name

删除Pod

删除pod时,Kubernetes终止Pod中所有容器。 Kubernetes向进程发送SIGTERM信号并等待一定的秒数(默认为30)让容器正常关闭。 如果它没有在这个时间内关闭,Kubernetes会发送一个SIGKILL信号杀死该进程。

Pod的停止与删除有多种方法,比如按名称删除,如下所示。

$ kubectl delete po nginx -n $namespace_name
pod "nginx" deleted

同时删除多个Pod。

$ kubectl delete po pod1 pod2 -n $namespace_name

删除所有Pod。

$ kubectl delete po --all -n $namespace_name
pod "nginx" deleted

根据Label删除Pod,Label详细内容将会在下一个章节介绍。

$ kubectl delete po -l app=nginx -n $namespace_name
pod "nginx" deleted
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