【公开课】理解 Pod 和容器设计模式|学习笔记

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开发者学堂课程【理解 Pod 和容器设计模式公开课】理解 Pod 和容器设计模式】学习笔记,与课程紧密联系,让用户快速学习知识。

课程地址https://developer.aliyun.com/learning/course/826/detail/13946


【公开课】理解 Pod 和容器设计模式


内容介绍:

一、Pod 的实现机制

二、详解容器设计模式

三、总结


一、Pod 的实现机制

1.Pod 要解决的问题

如何让一个 Pod 里的多个容器之间最高效的共享某些资源和数据?

容器之间原本是被 Linux Namespace 和 cgroups 隔离开的

2.共享网络

容器 A 和 B

通过 Infra Container 的方式共享同一个 Network Namespace:

镜像: k8s.gcr.io/pause; 汇编语言编写的、永远处于“暂停";大小100~200 KB

直接使用 localhost 进行通信

看到的网络设备跟 Infra 容器看到的完全一样

一个 Pod 只有一个 IP 地址,也就是这个 Pod 的 NetworkNamespace 对应的 IP 地址

所有网络资源,都是一个 Pod 一份,并且被该 Pod 中的所有容器共享,整个Pod的生命周期跟 Infra 容器一致,而与容器 A 和 B 无关

Pod 不会重建,也不会重启

image.png

3.共享存储

apiversion : v1

kind: Pod

metadata:

name : two-containers

spec :

restartPolicy : Never

volumes:

- name : shared-data

hostPath :

path: / data

containers :

- name: nginx-container

image: nginx

volumeMounts :

- name: shared-data

mountPath: /usr/ share/nginx / html

- name : debian-container

image: debian

volumeMounts:

- name : shared-data

mountPath: / pod-data

command: [ " /bin/sh" ]

args: [ "-c", "echo Hello from the debian container > / pod-datalindex.html" ]

shared-data 对应在宿主机上的目录会被同时绑定挂载进了上述两个容器当中


二、详解容器设计模式

举例:WAR 包+ Tomcat 的容器化

方法一:把 WAR 包和 Tomcat 打包进一个镜像

无论是 WAR 包和 Tomcat 更新都需要重新制作镜像

方法二︰镜像里只打包 Tomcat。使用数据卷(hostPath)从宿主机上将 WAR 包挂载进 Tomcat 容器

需要维护―套分布式存储系统,容器可迁移,不固定

容器本身要依赖一套持久化的存储

有没有更通用的方法?

1.InitContainer

Init Container 会比 spec.containers 定义的用户容器先启动,并且严格按照定义顺序依次执行

/app 是一个 Volume

一个 Pod 里的多个容器可以共享 Volume

Tomcat 容器,同样声明了挂载该 Volume 到自己的 webapps 目录下

故当 Tomcat 容器启动时,它的 webapps 目录下就一定会存sample.war 文件

apiversion : v1

kind: Pod

metadata :

name: javaweb-2

spec:

initcontainers:

- image: resouer/ sample:v2

name: war

command: [ "cp" , " l sample.war" , " l app" ]

volumeMounts :

- mountPath: l app

name: app-volume

containers:

- image: resouer/tomcat : 7 .0

name: tomcat

command:[ "sh","-c","l root/apache-tomcat-7.0.42-v2/bin/ start.sh" ]

volumeMounts:

- mountPath: lroot/ apache-tomcat-7.0.42-v2/webapps

name: app-volume

ports :

- containerPort: 8080

hostPort: 8001

volumes :

- name: app-volume

emptyDir: {}

2.容器设计模式: Sidecar

通过在 Pod 里定义专门容器,来执行主业务容器需要的辅助工作

比如︰

原本需要 SSH 进去执行的脚本

日志收集(本身是一个进程,可以打包到 Pod 中做数据工作)

Debug 应用

应用监控

优势︰

将辅助功能同主业务容器解耦.实现独立发布和能力重用

3.Sidecar:应用与日志收集

业务容器将日志写在 Volume 里

Volume 在 Pod 中共享

日志容器共享该 Volume 从而将日志转发到远程存储当中

Fluentd 等,都是这样的工作方式

image.png

4.Sidecar:代理容器

代理容器:有一个 Pod,需要访问外部系统或外部服务,但是这些外部系统或服务是一个集群状态

代理容器对业务容器屏蔽被代理的服务集群,简化业务代码的实现逻辑

提示:

容器之间通过 localhost 直接通信

代理容器的代码可以被全公司重用

不会降低性能

image.png

5.Sidecar:适配器容器

适配器容器将业务容器暴露出来的接口转换为另一种格式

举例:

业务容器暴露出来的监控接口是 /metrics

Monitoring Adapter 将其转换为 /healthz 以适配新的监控系统

提示:

容器之间通过 localhost 直接通信

代理容器的代码可以被全公司重用

image.png


三、总结

Pod 是 Kubernetes 项目里实现“容器设计模式"的核心机制

“容器设计模式"是 Google Borg 的大规模容器集群管理最佳实践之一

也是 Kubernetes 进行复杂应用编排的基础依赖之一

所有“设计模式"的本质都是:解耦和重用

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