Kubernetes创建静态Pod

在Kubernetes中，Pod是最小的可部署对象，它包含了一个或多个紧密耦合的容器。除了通过Kubernetes API Server动态创建Pod之外，我们还可以使用静态Pod的方式来创建和管理Pod。静态 Pod 在指定的节点上由 kubelet 守护进程直接管理，不需要 API 服务器监管。

与由控制面管理的 Pod（例如，Deployment） 不同；kubelet 监视每个静态 Pod（在它失败之后重新启动）。静态 Pod 始终都会绑定到特定节点的 Kubelet 上。

kubelet 会尝试通过 Kubernetes API 服务器为每个静态 Pod 自动创建一个镜像 Pod。 这意味着节点上运行的静态 Pod 对 API 服务来说是可见的，但是不能通过 API 服务器来控制。 Pod 名称将把以连字符开头的节点主机名作为后缀。

注意：

• 如果在运行一个 Kubernetes 集群，并且在每个节点上都运行一个静态 Pod， 就可能需要考虑使用 DaemonSet 替代这种方式。
• 静态 Pod 的 spec 不能引用其他 API 对象 （如：ServiceAccount、 ConfigMap、 Secret 等）。
• 静态 Pod 不支持临时容器。

一、准备

首先必须拥有一个 Kubernetes 的集群，同时必须配置 kubectl 命令行工具与集群通信。 建议在至少有两个不作为控制平面主机的节点的集群上运行本教程。 如果还没有集群，可以通过 Minikube 构建一个自己的集群，或者可以使用下面的 Kubernetes 练习环境之一：

• Killercoda
• 玩转 Kubernetes

要获知版本信息，请输入 kubectl version.

本教程假定在使用 Docker 来运行 Pod， 并且节点是运行着 Fedora 操作系统。 其它发行版或者 Kubernetes 部署版本上操作方式可能不一样。

二、创建静态Pod

可以通过文件系统上的配置文件或者 Web 网络上的配置文件来配置静态 Pod。

1、文件系统上的静态 Pod 声明文件

声明文件是标准的 Pod 定义文件，以 JSON 或者 YAML 格式存储在指定目录。路径设置在 Kubelet 配置文件的 staticPodPath: <目录> 字段，kubelet 会定期的扫描这个文件夹下的 YAML/JSON 文件来创建/删除静态 Pod。 注意 kubelet 扫描目录的时候会忽略以点开头的文件。

例如：下面是如何以静态 Pod 的方式启动一个简单 web 服务：

选择一个要运行静态 Pod 的节点。在这个例子中选择 my-node1。

ssh my-node1

选择一个目录，比如在 /etc/kubernetes/manifests 目录来保存 Web 服务 Pod 的定义文件，例如 /etc/kubernetes/manifests/static-web.yaml：

# 在 kubelet 运行的节点上执行以下命令
mkdir -p /etc/kubernetes/manifests/
cat <<EOF >/etc/kubernetes/manifests/static-web.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: static-web
labels:
role: myrole
spec:
containers:
- name: web
image: nginx
ports:
- name: web
containerPort: 80
protocol: TCP
EOF

配置这个节点上的 kubelet，使用这个参数执行 --pod-manifest-path=/etc/kubernetes/manifests/。 在 Fedora 上编辑 /etc/kubernetes/kubelet 以包含下面这行：

KUBELET_ARGS="--cluster-dns=10.254.0.10 --cluster-domain=kube.local --pod-manifest-path=/etc/kubernetes/manifests/"

或者在 Kubelet 配置文件中添加 staticPodPath: <目录>字段。

重启 kubelet。在 Fedora 上，将使用下面的命令：

# 在 kubelet 运行的节点上执行以下命令
systemctl restart kubelet

2、Web 网上的静态 Pod 声明文件

Kubelet 根据 --manifest-url=<URL> 参数的配置定期的下载指定文件，并且转换成 JSON/YAML 格式的 Pod 定义文件。 与文件系统上的清单文件使用方式类似，kubelet 调度获取清单文件。 如果静态 Pod 的清单文件有改变，kubelet 会应用这些改变。

按照下面的方式来：

创建一个 YAML 文件，并保存在 Web 服务器上，这样就可以将该文件的 URL 传递给 kubelet。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: static-web
labels:
role: myrole
spec:
containers:
- name: web
image: nginx
ports:
- name: web
containerPort: 80
protocol: TCP

通过在选择的节点上使用 --manifest-url=<manifest-url> 配置运行 kubelet。 在 Fedora 添加下面这行到 /etc/kubernetes/kubelet：

KUBELET_ARGS="--cluster-dns=10.254.0.10 --cluster-domain=kube.local --manifest-url=<manifest-url>"

重启 kubelet。在 Fedora 上，将运行如下命令：

# 在 kubelet 运行的节点上执行以下命令
systemctl restart kubelet

三、观察静态Pod行为

当 kubelet 启动时，会自动启动所有定义的静态 Pod。 当定义了一个静态 Pod 并重新启动 kubelet 时，新的静态 Pod 就应该已经在运行了。

可以在节点上运行下面的命令来查看正在运行的容器（包括静态 Pod）：

# 在 kubelet 运行的节点上执行以下命令
crictl ps

输出可能会像这样：

CONTAINER       IMAGE                                 CREATED           STATE      NAME    ATTEMPT    POD ID
129fd7d382018   docker.io/library/nginx@sha256:...    11 minutes ago    Running    web     0          34533c6729106

crictl 会输出镜像 URI 和 SHA-256 校验和。NAME 看起来像： docker.io/library/nginx@sha256:0d17b565c37bcbd895e9d92315a05c1c3c9a29f762b011a10c54a66cd53c9b31。

可以在 API 服务上看到镜像 Pod：

kubectl get pods

NAME                  READY   STATUS    RESTARTS        AGE
static-web-my-node1   1/1     Running   0               2m

要确保 kubelet 在 API 服务上有创建镜像 Pod 的权限。如果没有，创建请求会被 API 服务拒绝。

静态 Pod 上的标签被传播到镜像 Pod。 可以通过选择算符使用这些标签。如果用 kubectl 从 API 服务上删除镜像 Pod，kubelet 不会移除静态 Pod：

kubectl delete pod static-web-my-node1
pod "static-web-my-node1" deleted

可以看到 Pod 还在运行：

kubectl get pods

NAME                  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
static-web-my-node1   1/1     Running   0          4s

回到 kubelet 运行所在的节点上，可以手动停止容器。 可以看到过了一段时间后 kubelet 会发现容器停止了并且会自动重启 Pod：

# 在 kubelet 运行的节点上执行以下命令
# 把 ID 换为容器的 ID
crictl stop 129fd7d382018
sleep 20
crictl ps

CONTAINER       IMAGE                                 CREATED           STATE      NAME    ATTEMPT    POD ID
89db4553e1eeb   docker.io/library/nginx@sha256:...    19 seconds ago    Running    web     1          34533c6729106

一旦找到合适的容器，就可以使用 crictl 获取该容器的日志。

# 在容器运行所在的节点上执行以下命令
crictl logs <container_id>

10.240.0.48 - - [16/Nov/2022:12:45:49 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 612 "-" "curl/7.47.0" "-"
10.240.0.48 - - [16/Nov/2022:12:45:50 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 612 "-" "curl/7.47.0" "-"
10.240.0.48 - - [16/Nove/2022:12:45:51 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 612 "-" "curl/7.47.0" "-"

四、增加/删除静态Pod

运行中的 kubelet 会定期扫描配置的目录（比如例子中的 /etc/kubernetes/manifests 目录）中的变化， 并且根据文件中出现/消失的 Pod 来添加/删除 Pod。

# 这里假定在用主机文件系统上的静态 Pod 配置文件
# 在容器运行所在的节点上执行以下命令
mv /etc/kubernetes/manifests/static-web.yaml /tmp
sleep 20
crictl ps
# 可以看到没有 nginx 容器在运行
mv /tmp/static-web.yaml /etc/kubernetes/manifests/
sleep 20
crictl ps

CONTAINER       IMAGE                                 CREATED           STATE      NAME    ATTEMPT    POD ID
f427638871c35   docker.io/library/nginx@sha256:...    19 seconds ago    Running    web     1          34533c6729106