k8smeetup-shirdrn-pr-2017-8-15 (#5376)
* Chinese translation: 7.24-9.3, by shirdrn. * Translate and review again, and fix any translation problems for these 14 docs. * Delete network-policies.md temporarily, and then re-submit it for this PR.pull/5673/head
Dean Shi
Andrew Chen
parent
d4e8e8fb9e
commit
88d3ed821d
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@ -0,0 +1,98 @@
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title: 理解 Kubernetes 对象
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redirect_from:
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- "/docs/concepts/abstractions/overview/"
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- "/docs/concepts/abstractions/overview.html"
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{% capture overview %}
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本页说明了 Kubernetes 对象在 Kubernetes API 中是如何表示的，以及如何在 `.yaml` 格式的文件中表示。
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{% endcapture %}
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{% capture body %}
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## 理解 Kubernetes 对象
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在 Kubernetes 系统中，*Kubernetes 对象* 是持久化的实体。Kubernetes 使用这些实体去表示整个集群的状态。特别地，它们描述了如下信息：
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* 哪些容器化应用在运行（以及在哪个 Node 上）
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* 可以被应用使用的资源
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* 关于应用运行时表现的策略，比如重启策略、升级策略，以及容错策略
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Kubernetes 对象是 “目标性记录” —— 一旦创建对象，Kubernetes 系统将持续工作以确保对象存在。通过创建对象，本质上是在告知 Kubernetes 系统，所需要的集群工作负载看起来是什么样子的，这就是 Kubernetes 集群的 **期望状态（Desired State）**。
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操作 Kubernetes 对象 —— 是否创建、修改，或者删除 —— 需要使用 [Kubernetes API](https://git.k8s.io/community/contributors/devel/api-conventions.md)。比如，当使用 `kubectl` 命令行接口时，CLI 会执行必要的 Kubernetes API 调用，也可以在程序中直接调用 Kubernetes API。为了实现该目标，Kubernetes 当前提供了一个 `golang` [客户端库](https://github.com/kubernetes/client-go)
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，其它语言库（例如[Python](https://github.com/kubernetes-incubator/client-python)）也正在开发中。
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### 对象规约（Spec）与状态（Status）
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每个 Kubernetes 对象包含两个嵌套的对象字段，它们负责管理对象的配置：对象 *spec* 和 对象 *status*。
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*spec* 是必需的，它描述了对象的 *期望状态（Desired State）* —— 希望对象所具有的特征。
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*status* 描述了对象的 *实际状态（Actual State）*，它是由 Kubernetes 系统提供和更新的。在任何时刻，Kubernetes 控制面一直努力地管理着对象的实际状态以与期望状态相匹配。
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例如，Kubernetes Deployment 对象能够表示运行在集群中的应用。
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当创建 Deployment 时，可能需要设置 Deployment 的规约，以指定该应用需要有 3 个副本在运行。
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Kubernetes 系统读取 Deployment 规约，并启动我们所期望的该应用的 3 个实例 —— 更新状态以与规约相匹配。
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如果那些实例中有失败的（一种状态变更），Kubernetes 系统通过修正来响应规约和状态之间的不一致 —— 这种情况，会启动一个新的实例来替换。
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关于对象 spec、status 和 metadata 的更多信息，查看 [Kubernetes API 约定](https://git.k8s.io/community/contributors/devel/api-conventions.md)。
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### 描述 Kubernetes 对象
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当创建 KUbernetes 对象时，必须提供对象的规约，用来描述该对象的期望状态，以及关于对象的一些基本信息（例如名称）。
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当使用 KUbernetes API 创建对象时（或者直接创建，或者基于`kubectl`），API 请求必须在请求体中包含 JSON 格式的信息。
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**大多数情况下，需要在 .yaml 文件中为 `kubectl` 提供这些信息**。
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`kubectl` 在发起 API 请求时，将这些信息转换成 JSON 格式。
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这里有一个 `.yaml` 示例文件，展示了 KUbernetes Deployment 的必需字段和对象规约：
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{% include code.html language="yaml" file="nginx-deployment.yaml" ghlink="/docs/concepts/overview/working-with-objects/nginx-deployment.yaml" %}
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使用类似于上面的 `.yaml` 文件来创建 Deployment，一种方式是使用 `kubectl` 命令行接口（CLI）中的 [`kubectl create`](/docs/user-guide/kubectl/v1.7/#create) 命令，将 `.yaml` 文件作为参数。下面是一个示例：
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```shell
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$ kubectl create -f docs/user-guide/nginx-deployment.yaml --record
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```
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输出类似如下这样：
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```shell
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deployment "nginx-deployment" created
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```
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### 必需字段
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在想要创建的 KUbernetes 对象对应的 `.yaml` 文件中，需要配置如下的字段：
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* `apiVersion` - 创建该对象所使用的 Kubernetes API 的版本
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* `kind` - 想要创建的对象的类型
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* `metadata` - 帮助识别对象唯一性的数据，包括一个 `name` 字符串、UID 和可选的 `namespace`
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也需要提供对象的 `spec` 字段。对象 `spec` 的精确格式对每个 Kubernetes 对象来说是不同的，包含了特定于该对象的嵌套字段。[Kubernetes API 参考](/docs/api/)能够帮助我们找到任何我们想创建的对象的 spec 格式。
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{% endcapture %}
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{% capture whatsnext %}
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* 了解最重要的基本 Kubernetes 对象，例如 [Pod](/docs/concepts/abstractions/pod/)。
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{% endcapture %}
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{% include templates/concept.md %}
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@ -0,0 +1,16 @@
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apiVersion: apps/v1beta1
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kind: Deployment
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metadata:
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name: nginx-deployment
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spec:
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replicas: 3
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template:
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metadata:
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labels:
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app: nginx
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spec:
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containers:
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- name: nginx
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image: nginx:1.7.9
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ports:
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- containerPort: 80
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@ -0,0 +1,221 @@
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assignees:
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- pweil-
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title: Pod 安全策略
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redirect_from:
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- "/docs/user-guide/pod-security-policy/"
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- "/docs/user-guide/pod-security-policy/index.html"
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`PodSecurityPolicy` 类型的对象能够控制，是否可以向 Pod 发送请求，该 Pod 能够影响被应用到 Pod 和容器的 `SecurityContext`。
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查看 [Pod 安全策略建议](https://git.k8s.io/community/contributors/design-proposals/security-context-constraints.md) 获取更多信息。
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* TOC
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{:toc}
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## 什么是 Pod 安全策略？
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_Pod 安全策略_ 是集群级别的资源，它能够控制 Pod 运行的行为，以及它具有访问什么的能力。
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`PodSecurityPolicy` 对象定义了一组条件，指示 Pod 必须按系统所能接受的顺序运行。
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它们允许管理员控制如下方面：
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| 控制面 | 字段名称 |
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| ------------------------------------------------------------- | --------------------------------- |
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| 已授权容器的运行 | `privileged` |
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| 为容器添加默认的一组能力 | `defaultAddCapabilities` |
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| 为容器去掉某些能力 | `requiredDropCapabilities` |
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| 容器能够请求添加某些能力 | `allowedCapabilities` |
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| 控制卷类型的使用 | [`volumes`](#controlling-volumes) |
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| 主机网络的使用 | [`hostNetwork`](#host-network) |
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| 主机端口的使用 | `hostPorts` |
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| 主机 PID namespace 的使用 | `hostPID` |
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| 主机 IPC namespace 的使用 | `hostIPC` |
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| 主机路径的使用 | [`allowedHostPaths`](#allowed-host-paths) |
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| 容器的 SELinux 上下文 | [`seLinux`](#selinux) |
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| 用户 ID | [`runAsUser`](#runasuser) |
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| 配置允许的补充组 | [`supplementalGroups`](#supplementalgroups) |
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| 分配拥有 Pod 数据卷的 FSGroup | [`fsGroup`](#fsgroup) |
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| 必须使用一个只读的 root 文件系统 | `readOnlyRootFilesystem` |
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_Pod 安全策略_ 由设置和策略组成，它们能够控制 Pod 访问的安全特征。这些设置分为如下三类：
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- *基于布尔值控制*：这种类型的字段默认为最严格限制的值。
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- *基于被允许的值集合控制*：这种类型的字段会与这组值进行对比，以确认值被允许。
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- *基于策略控制*：设置项通过一种策略提供的机制来生成该值，这种机制能够确保指定的值落在被允许的这组值中。
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### RunAsUser
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- *MustRunAs* - 必须配置一个 `range`。使用该范围内的第一个值作为默认值。验证是否不在配置的该范围内。
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- *MustRunAsNonRoot* - 要求提交的 Pod 具有非零 `runAsUser` 值，或在镜像中定义了 `USER` 环境变量。不提供默认值。
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- *RunAsAny* - 没有提供默认值。允许指定任何 `runAsUser` 。
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### SELinux
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- *MustRunAs* - 如果没有使用预分配的值，必须配置 `seLinuxOptions`。默认使用 `seLinuxOptions`。验证 `seLinuxOptions`。
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- *RunAsAny* - 没有提供默认值。允许任意指定的 `seLinuxOptions` ID。
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### SupplementalGroups
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- *MustRunAs* - 至少需要指定一个范围。默认使用第一个范围的最小值。验证所有范围的值。
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- *RunAsAny* - 没有提供默认值。允许任意指定的 `supplementalGroups` ID。
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### FSGroup
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- *MustRunAs* - 至少需要指定一个范围。默认使用第一个范围的最小值。验证在第一个范围内的第一个 ID。
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- *RunAsAny* - 没有提供默认值。允许任意指定的 `fsGroup` ID。
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### 控制卷
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通过设置 PSP 卷字段，能够控制具体卷类型的使用。当创建一个卷的时候，与该字段相关的已定义卷可以允许设置如下值：
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1. azureFile
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1. azureDisk
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1. flocker
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1. flexVolume
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1. hostPath
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1. emptyDir
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1. gcePersistentDisk
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1. awsElasticBlockStore
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1. gitRepo
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1. secret
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1. nfs
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1. iscsi
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1. glusterfs
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1. persistentVolumeClaim
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1. rbd
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1. cinder
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1. cephFS
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1. downwardAPI
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1. fc
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1. configMap
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1. vsphereVolume
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1. quobyte
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1. photonPersistentDisk
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1. projected
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1. portworxVolume
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1. scaleIO
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1. storageos
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1. \* (allow all volumes)
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对新的 PSP，推荐允许的卷的最小集合包括：configMap、downwardAPI、emptyDir、persistentVolumeClaim、secret 和 projected。
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### 主机网络
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- *HostPorts*， 默认为 `empty`。`HostPortRange` 列表通过 `min`(包含) and `max`(包含) 来定义，指定了被允许的主机端口。
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### 允许的主机路径
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- *AllowedHostPaths* 是一个被允许的主机路径前缀的白名单。空值表示所有的主机路径都可以使用。
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## 许可
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包含 `PodSecurityPolicy` 的 _许可控制_，允许控制集群资源的创建和修改，基于这些资源在集群范围内被许可的能力。
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许可使用如下的方式为 Pod 创建最终的安全上下文：
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1. 检索所有可用的 PSP。
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1. 生成在请求中没有指定的安全上下文设置的字段值。
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1. 基于可用的策略，验证最终的设置。
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如果某个策略能够匹配上，该 Pod 就被接受。如果请求与 PSP 不匹配，则 Pod 被拒绝。
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Pod 必须基于 PSP 验证每个字段。
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## 创建 Pod 安全策略
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下面是一个 Pod 安全策略的例子，所有字段的设置都被允许：
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{% include code.html language="yaml" file="psp.yaml" ghlink="/docs/concepts/policy/psp.yaml" %}
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下载示例文件可以创建该策略，然后执行如下命令：
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```shell
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$ kubectl create -f ./psp.yaml
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podsecuritypolicy "permissive" created
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```
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## 获取 Pod 安全策略列表
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获取已存在策略列表，使用 `kubectl get`：
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```shell
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$ kubectl get psp
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NAME PRIV CAPS SELINUX RUNASUSER FSGROUP SUPGROUP READONLYROOTFS VOLUMES
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permissive false [] RunAsAny RunAsAny RunAsAny RunAsAny false [*]
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privileged true [] RunAsAny RunAsAny RunAsAny RunAsAny false [*]
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restricted false [] RunAsAny MustRunAsNonRoot RunAsAny RunAsAny false [emptyDir secret downwardAPI configMap persistentVolumeClaim projected]
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```
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## 修改 Pod 安全策略
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通过交互方式修改策略，使用 `kubectl edit`：
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```shell
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$ kubectl edit psp permissive
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```
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该命令将打开一个默认文本编辑器，在这里能够修改策略。
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## 删除 Pod 安全策略
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一旦不再需要一个策略，很容易通过 `kubectl` 删除它：
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```shell
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$ kubectl delete psp permissive
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podsecuritypolicy "permissive" deleted
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```
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## 启用 Pod 安全策略
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为了能够在集群中使用 Pod 安全策略，必须确保满足如下条件：
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1. 已经启用 API 类型 `extensions/v1beta1/podsecuritypolicy`（仅对 1.6 之前的版本）
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1. 已经启用许可控制器 `PodSecurityPolicy`
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1. 已经定义了自己的策略
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## 使用 RBAC
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在 Kubernetes 1.5 或更新版本，可以使用 PodSecurityPolicy 来控制，对基于用户角色和组的已授权容器的访问。访问不同的 PodSecurityPolicy 对象，可以基于认证来控制。基于 Deployment、ReplicaSet 等创建的 Pod，限制访问 PodSecurityPolicy 对象，[Controller Manager](/docs/admin/kube-controller-manager/) 必须基于安全 API 端口运行，并且不能够具有超级用户权限。
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PodSecurityPolicy 认证使用所有可用的策略，包括创建 Pod 的用户，Pod 上指定的服务账户（Service Acount）。当 Pod 基于 Deployment、ReplicaSet 创建时，它是创建 Pod 的 Controller Manager，所以如果基于非安全 API 端口运行，允许所有的 PodSecurityPolicy 对象，并且不能够有效地实现细分权限。用户访问给定的 PSP 策略有效，仅当是直接部署 Pod 的情况。更多详情，查看 [PodSecurityPolicy RBAC 示例](https://git.k8s.io/kubernetes/examples/podsecuritypolicy/rbac/README.md)，当直接部署 Pod 时，应用 PodSecurityPolicy 控制基于角色和组的已授权容器的访问 。
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@ -0,0 +1,18 @@
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apiVersion: extensions/v1beta1
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kind: PodSecurityPolicy
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metadata:
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name: permissive
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spec:
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seLinux:
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rule: RunAsAny
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supplementalGroups:
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rule: RunAsAny
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runAsUser:
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rule: RunAsAny
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fsGroup:
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rule: RunAsAny
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hostPorts:
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- min: 8000
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max: 8080
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volumes:
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- '*'
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@ -0,0 +1,76 @@
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assignees:
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- rickypai
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- thockin
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title: 使用 HostAliases 向 Pod /etc/hosts 文件添加条目
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redirect_from:
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- "/docs/user-guide/add-entries-to-pod-etc-hosts-with-host-aliases/"
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||||
- "/docs/user-guide/add-entries-to-pod-etc-hosts-with-host-aliases.md"
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* TOC
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{:toc}
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当 DNS 配置以及其它选项不合理的时候，通过向 Pod 的 /etc/hosts 文件中添加条目，可以在 Pod 级别覆盖对主机名的解析。在 1.7 版本，用户可以通过 PodSpec 的 HostAliases 字段来添加这些自定义的条目。
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建议通过使用 HostAliases 来进行修改，因为该文件由 Kubelet 管理，并且可以在 Pod 创建/重启过程中被重写。
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## 默认 hosts 文件内容
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让我们从一个 Nginx Pod 开始，给该 Pod 分配一个 IP：
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```
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$ kubectl get pods --output=wide
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NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE
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nginx 1/1 Running 0 13s 10.200.0.4 worker0
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```
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默认，hosts 文件只包含 ipv4 和 ipv6 的样板内容，像 `localhost` 和主机名称。
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## 通过 HostAliases 增加额外的条目
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除了默认的样板内容，我们可以向 hosts 文件添加额外的条目，将 `foo.local`、 `bar.local` 解析为`127.0.0.1`，将 `foo.remote`、 `bar.remote` 解析为 `10.1.2.3`，我们可以在 `.spec.hostAliases` 下为 Pod 添加 HostAliases。
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{% include code.html language="yaml" file="hostaliases-pod.yaml" ghlink="/docs/concepts/services-networking/hostaliases-pod.yaml" %}
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hosts 文件的内容看起来类似如下这样：
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```
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$ kubectl logs hostaliases-pod
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# Kubernetes-managed hosts file.
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127.0.0.1 localhost
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::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback
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fe00::0 ip6-localnet
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fe00::0 ip6-mcastprefix
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fe00::1 ip6-allnodes
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fe00::2 ip6-allrouters
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10.200.0.4 hostaliases-pod
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127.0.0.1 foo.local
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127.0.0.1 bar.local
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10.1.2.3 foo.remote
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10.1.2.3 bar.remote
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```
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在最下面额外添加了一些条目。
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## 限制
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在 1.7 版本，如果 Pod 启用 hostNetwork，那么将不能使用这个特性，因为 kubelet 只管理非 hostNetwork 类型 Pod 的 hosts 文件。目前正在讨论要改变这个情况。
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## 为什么 Kubelet 管理 hosts文件？
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kubelet [管理](https://github.com/kubernetes/kubernetes/issues/14633) Pod 中每个容器的 hosts 文件，避免 Docker 在容器已经启动之后去 [修改](https://github.com/moby/moby/issues/17190) 该文件。
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因为该文件是托管性质的文件，无论容器重启或 Pod 重新调度，用户修改该 hosts 文件的任何内容，都会在 Kubelet 重新安装后被覆盖。因此，不建议修改该文件的内容。
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@ -0,0 +1,381 @@
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approvers:
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- caesarxuchao
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- lavalamp
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||||
- thockin
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title: 应用连接到 Service
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* TOC
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{:toc}
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## Kubernetes 连接容器模型
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既然有了一个持续运行、可复制的应用，我们就能够将它暴露到网络上。
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在讨论 Kubernetes 网络连接的方式之前，非常值得与 Docker 中 “正常” 方式的网络进行对比。
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默认情况下，Docker 使用私有主机网络连接，只能与同在一台机器上的容器进行通信。
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为了实现容器的跨节点通信，必须在机器自己的 IP 上为这些容器分配端口，为容器进行端口转发或者代理。
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多个开发人员之间协调端口的使用很难做到规模化，那些难以控制的集群级别的问题，都会交由用户自己去处理。
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Kubernetes 假设 Pod 可与其它 Pod 通信，不管它们在哪个主机上。
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我们给 Pod 分配属于自己的集群私有 IP 地址，所以没必要在 Pod 或映射到的容器的端口和主机端口之间显式地创建连接。
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这表明了在 Pod 内的容器都能够连接到本地的每个端口，集群中的所有 Pod 不需要通过 NAT 转换就能够互相看到。
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文档的剩余部分将详述如何在一个网络模型之上运行可靠的服务。
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||||
该指南使用一个简单的 Nginx server 来演示并证明谈到的概念。同样的原则也体现在一个更加完整的 [Jenkins CI 应用](http://blog.kubernetes.io/2015/07/strong-simple-ssl-for-kubernetes.html) 中。
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## 在集群中暴露 Pod
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我们在之前的示例中已经做过，然而再让我重试一次，这次聚焦在网络连接的视角。
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创建一个 Nginx Pod，指示它具有一个容器端口的说明：
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{% include code.html language="yaml" file="run-my-nginx.yaml" ghlink="/docs/concepts/services-networking/run-my-nginx.yaml" %}
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这使得可以从集群中任何一个节点来访问它。检查节点，该 Pod 正在运行：
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```shell
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$ kubectl create -f ./run-my-nginx.yaml
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$ kubectl get pods -l run=my-nginx -o wide
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NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE
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my-nginx-3800858182-jr4a2 1/1 Running 0 13s 10.244.3.4 kubernetes-minion-905m
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||||
my-nginx-3800858182-kna2y 1/1 Running 0 13s 10.244.2.5 kubernetes-minion-ljyd
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```
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检查 Pod 的 IP 地址：
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```shell
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$ kubectl get pods -l run=my-nginx -o yaml | grep podIP
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podIP: 10.244.3.4
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podIP: 10.244.2.5
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```
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应该能够通过 ssh 登录到集群中的任何一个节点上，使用 curl 也能调通所有 IP 地址。
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需要注意的是，容器不会使用该节点上的 80 端口，也不会使用任何特定的 NAT 规则去路由流量到 Pod 上。
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这意味着可以在同一个节点上运行多个 Pod，使用相同的容器端口，并且可以从集群中任何其他的 Pod 或节点上使用 IP 的方式访问到它们。
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像 Docker 一样，端口能够被发布到主机节点的接口上，但是出于网络模型的原因应该从根本上减少这种用法。
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如果对此好奇，可以获取更多关于 [如何实现网络模型](/docs/concepts/cluster-administration/networking/#how-to-achieve-this) 的内容。
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## 创建 Service
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我们有 Pod 在一个扁平的、集群范围的地址空间中运行 Nginx 服务，可以直接连接到这些 Pod，但如果某个节点死掉了会发生什么呢？
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Pod 会终止，Deployment 将创建新的 Pod，且使用不同的 IP。这正是 Service 要解决的问题。
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Kubernetes Service 从逻辑上定义了运行在集群中的一组 Pod，这些 Pod 提供了相同的功能。
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当每个 Service 创建时，会被分配一个唯一的 IP 地址（也称为 clusterIP）。
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这个 IP 地址与一个 Service 的生命周期绑定在一起，当 Service 存在的时候它也不会改变。
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可以配置 Pod 使它与 Service 进行通信，Pod 知道与 Service 通信将被自动地负载均衡到该 Service 中的某些 Pod 上。
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可以使用 `kubectl expose` 命令为 2个 Nginx 副本创建一个 Service：
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```shell
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$ kubectl expose deployment/my-nginx
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service "my-nginx" exposed
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```
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这等价于使用 `kubectl create -f` 命令创建，对应如下的 yaml 文件：
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{% include code.html language="yaml" file="nginx-svc.yaml" ghlink="/docs/concepts/services-networking/nginx-svc.yaml" %}
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上述规约将创建一个 Service，对应具有标签 `run: my-nginx` 的 Pod，目标 TCP 端口 80，并且在一个抽象的 Service 端口（`targetPort`：容器接收流量的端口；`port`：抽象的 Service 端口，可以使任何其它 Pod 访问该 Service 的端口）上暴露。
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查看 [Service API 对象](/docs/api-reference/{{page.version}}/#service-v1-core) 了解 Service 定义支持的字段列表。
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```shell
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$ kubectl get svc my-nginx
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||||
NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
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my-nginx 10.0.162.149 <none> 80/TCP 21s
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```
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正如前面所提到的，一个 Service 由一组 backend Pod 组成。这些 Pod 通过 `endpoints` 暴露出来。
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Service Selector 将持续评估，结果被 POST 到一个名称为 `my-nginx` 的 Endpoint 对象上。
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当 Pod 终止后，它会自动从 Endpoint 中移除，新的能够匹配上 Service Selector 的 Pod 将自动地被添加到 Endpoint 中。
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检查该 Endpoint，注意到 IP 地址与在第一步创建的 Pod 是相同的。
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```shell
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||||
$ kubectl describe svc my-nginx
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Name: my-nginx
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Namespace: default
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Labels: run=my-nginx
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||||
Selector: run=my-nginx
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Type: ClusterIP
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IP: 10.0.162.149
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Port: <unset> 80/TCP
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Endpoints: 10.244.2.5:80,10.244.3.4:80
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Session Affinity: None
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No events.
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||||
$ kubectl get ep my-nginx
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||||
NAME ENDPOINTS AGE
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||||
my-nginx 10.244.2.5:80,10.244.3.4:80 1m
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```
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现在，能够从集群中任意节点上使用 curl 命令请求 Nginx Service `<CLUSTER-IP>:<PORT>` 。
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注意 Service IP 完全是虚拟的，它从来没有走过网络，如果对它如何工作的原理感到好奇，可以阅读更多关于 [服务代理](/docs/user-guide/services/#virtual-ips-and-service-proxies) 的内容。
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## 访问 Service
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Kubernetes 支持两种主要的服务发现模式 —— 环境变量和 DNS。前者在单个节点上可用使用，然而后者必须使用 [kube-dns 集群插件](http://releases.k8s.io/{{page.githubbranch}}/cluster/addons/dns/README.md)。
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### 环境变量
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当 Pod 在 Node 上运行时，kubelet 会为每个活跃的 Service 添加一组环境变量。这会有一个顺序的问题。想了解为何，检查正在运行的 Nginx Pod 的环境变量（Pod 名称将不会相同）：
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```shell
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||||
$ kubectl exec my-nginx-3800858182-jr4a2 -- printenv | grep SERVICE
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||||
KUBERNETES_SERVICE_HOST=10.0.0.1
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||||
KUBERNETES_SERVICE_PORT=443
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||||
KUBERNETES_SERVICE_PORT_HTTPS=443
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```
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注意，还没有谈及到 Service。这是因为创建副本先于 Service。
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这样做的另一个缺点是，调度器可能在同一个机器上放置所有 Pod，如果该机器宕机则所有的 Service 都会挂掉。
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||||
正确的做法是，我们杀掉 2 个 Pod，等待 Deployment 去创建它们。
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这次 Service 会 *先于* 副本存在。这将实现调度器级别的 Service，能够使 Pod 分散创建（假定所有的 Node 都具有同样的容量），以及正确的环境变量：
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```shell
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||||
$ kubectl scale deployment my-nginx --replicas=0; kubectl scale deployment my-nginx --replicas=2;
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$ kubectl get pods -l run=my-nginx -o wide
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||||
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE
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||||
my-nginx-3800858182-e9ihh 1/1 Running 0 5s 10.244.2.7 kubernetes-minion-ljyd
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||||
my-nginx-3800858182-j4rm4 1/1 Running 0 5s 10.244.3.8 kubernetes-minion-905m
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```
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||||
可能注意到，Pod 具有不同的名称，因为它们被杀掉后并被重新创建。
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```shell
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||||
$ kubectl exec my-nginx-3800858182-e9ihh -- printenv | grep SERVICE
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||||
KUBERNETES_SERVICE_PORT=443
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||||
MY_NGINX_SERVICE_HOST=10.0.162.149
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||||
KUBERNETES_SERVICE_HOST=10.0.0.1
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||||
MY_NGINX_SERVICE_PORT=80
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||||
KUBERNETES_SERVICE_PORT_HTTPS=443
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```
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### DNS
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Kubernetes 提供了一个 DNS 插件 Service，它使用 skydns 自动为其它 Service 指派 DNS 名字。
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如果它在集群中处于运行状态，可以通过如下命令来检查：
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```shell
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||||
$ kubectl get services kube-dns --namespace=kube-system
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||||
NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
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||||
kube-dns 10.0.0.10 <none> 53/UDP,53/TCP 8m
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```
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||||
如果没有在运行，可以 [启用它](http://releases.k8s.io/{{page.githubbranch}}/cluster/addons/dns/README.md#how-do-i-configure-it)。
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||||
本段剩余的内容，将假设已经有一个 Service，它具有一个长久存在的 IP（my-nginx），一个为该 IP 指派名称的 DNS 服务器（kube-dns 集群插件），所以可以通过标准做法，使在集群中的任何 Pod 都能与该 Service 通信（例如：gethostbyname）。
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让我们运行另一个 curl 应用来进行测试：
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```shell
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||||
$ kubectl run curl --image=radial/busyboxplus:curl -i --tty
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||||
Waiting for pod default/curl-131556218-9fnch to be running, status is Pending, pod ready: false
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||||
Hit enter for command prompt
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||||
```
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||||
然后，按回车并执行命令 `nslookup my-nginx`：
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```shell
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||||
[ root@curl-131556218-9fnch:/ ]$ nslookup my-nginx
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||||
Server: 10.0.0.10
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||||
Address 1: 10.0.0.10
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||||
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||||
Name: my-nginx
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||||
Address 1: 10.0.162.149
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```
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||||
## Service 安全
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到现在为止，我们只在集群内部访问了 Nginx server。在将 Service 暴露到 Internet 之前，我们希望确保通信信道是安全的。对于这可能需要：
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* https 自签名证书（除非已经有了一个识别身份的证书）
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||||
* 使用证书配置的 Nginx server
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* 使证书可以访问 Pod 的[秘钥](/docs/user-guide/secrets)
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可以从 [Nginx https 示例](https://github.com/kubernetes/kubernetes/tree/{{page.githubbranch}}/examples/https-nginx/) 获取所有上述内容，简明示例如下：
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```shell
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||||
$ make keys secret KEY=/tmp/nginx.key CERT=/tmp/nginx.crt SECRET=/tmp/secret.json
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$ kubectl create -f /tmp/secret.json
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||||
secret "nginxsecret" created
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||||
$ kubectl get secrets
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||||
NAME TYPE DATA AGE
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||||
default-token-il9rc kubernetes.io/service-account-token 1 1d
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||||
nginxsecret Opaque 2 1m
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```
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现在修改 Nginx 副本，启动一个使用在秘钥中的证书的 https 服务器和 Servcie，都暴露端口（80 和 443）：
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{% include code.html language="yaml" file="nginx-secure-app.yaml" ghlink="/docs/concepts/services-networking/nginx-secure-app.yaml" %}
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关于 nginx-secure-app manifest 值得注意的点如下：
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- 它在相同的文件中包含了 Deployment 和 Service 的规格
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- [Nginx server](https://github.com/kubernetes/kubernetes/tree/{{page.githubbranch}}/examples/https-nginx/default.conf) 处理 80 端口上的 http 流量，以及 443 端口上的 https 流量，Nginx Service 暴露了这两个端口。
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||||
- 每个容器访问挂载在 /etc/nginx/ssl 卷上的秘钥。这需要在 Nginx server 启动之前安装好。
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```shell
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||||
$ kubectl delete deployments,svc my-nginx; kubectl create -f ./nginx-secure-app.yaml
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```
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这时可以从任何节点访问到 Nginx server。
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```shell
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$ kubectl get pods -o yaml | grep -i podip
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||||
podIP: 10.244.3.5
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||||
node $ curl -k https://10.244.3.5
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||||
...
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||||
<h1>Welcome to nginx!</h1>
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||||
```
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||||
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注意最后一步我们是如何提供 `-k` 参数执行 curl命令的，这是因为在证书生成时，我们不知道任何关于运行 Nginx 的 Pod 的信息，所以不得不在执行 curl 命令时忽略 CName 不匹配的情况。
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||||
通过创建 Service，我们连接了在证书中的 CName 与在 Service 查询时被 Pod使用的实际 DNS 名字。
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||||
让我们从一个 Pod 来测试（为了简化使用同一个秘钥，Pod 仅需要使用 nginx.crt 去访问 Service）：
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{% include code.html language="yaml" file="curlpod.yaml" ghlink="/docs/concepts/services-networking/curlpod.yaml" %}
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```shell
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$ kubectl create -f ./curlpod.yaml
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||||
$ kubectl get pods -l app=curlpod
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NAME READY STATUS RESTARTS AGE
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||||
curl-deployment-1515033274-1410r 1/1 Running 0 1m
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||||
$ kubectl exec curl-deployment-1515033274-1410r -- curl https://my-nginx --cacert /etc/nginx/ssl/nginx.crt
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||||
...
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||||
<title>Welcome to nginx!</title>
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||||
...
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```
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## 暴露 Service
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对我们应用的某些部分，可能希望将 Service 暴露在一个外部 IP 地址上。
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Kubernetes 支持两种实现方式：NodePort 和 LoadBalancer。
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在上一段创建的 Service 使用了 `NodePort`，因此 Nginx https 副本已经就绪，如果使用一个公网 IP，能够处理 Internet 上的流量。
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```shell
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$ kubectl get svc my-nginx -o yaml | grep nodePort -C 5
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||||
uid: 07191fb3-f61a-11e5-8ae5-42010af00002
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||||
spec:
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||||
clusterIP: 10.0.162.149
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||||
ports:
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||||
- name: http
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||||
nodePort: 31704
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||||
port: 8080
|
||||
protocol: TCP
|
||||
targetPort: 80
|
||||
- name: https
|
||||
nodePort: 32453
|
||||
port: 443
|
||||
protocol: TCP
|
||||
targetPort: 443
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||||
selector:
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||||
run: my-nginx
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||||
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||||
$ kubectl get nodes -o yaml | grep ExternalIP -C 1
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||||
- address: 104.197.41.11
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||||
type: ExternalIP
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||||
allocatable:
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||||
--
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||||
- address: 23.251.152.56
|
||||
type: ExternalIP
|
||||
allocatable:
|
||||
...
|
||||
|
||||
$ curl https://<EXTERNAL-IP>:<NODE-PORT> -k
|
||||
...
|
||||
<h1>Welcome to nginx!</h1>
|
||||
```
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||||
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||||
让我们重新创建一个 Service，使用一个云负载均衡器，只需要将 `my-nginx` Service 的 `Type` 由 `NodePort` 改成 `LoadBalancer`。
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```shell
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||||
$ kubectl edit svc my-nginx
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||||
$ kubectl get svc my-nginx
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||||
NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
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||||
my-nginx 10.0.162.149 162.222.184.144 80/TCP,81/TCP,82/TCP 21s
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||||
|
||||
$ curl https://<EXTERNAL-IP> -k
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||||
...
|
||||
<title>Welcome to nginx!</title>
|
||||
```
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在 `EXTERNAL-IP` 列指定的 IP 地址是在公网上可用的。`CLUSTER-IP` 只在集群/私有云网络中可用。
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注意，在 AWS 上类型 `LoadBalancer` 创建一个 ELB，它使用主机名（比较长），而不是 IP。
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它太长以至于不能适配标准 `kubectl get svc` 的输出，事实上需要通过执行 `kubectl describe service my-nginx` 命令来查看它。
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可以看到类似如下内容：
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```shell
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$ kubectl describe service my-nginx
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...
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||||
LoadBalancer Ingress: a320587ffd19711e5a37606cf4a74574-1142138393.us-east-1.elb.amazonaws.com
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||||
...
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```
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## 进一步阅读
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Kubernetes 也支持联合 Service，能够跨多个集群和云提供商，为 Service 提供逐步增强的可用性、更优的容错、更好的可伸缩性。
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查看 [联合 Service 用户指南](/docs/concepts/cluster-administration/federation-service-discovery/) 获取更进一步信息。
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## 下一步
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[了解更多关于 Kubernetes 的特性，有助于在生产环境中可靠地运行容器](/docs/user-guide/production-pods)
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@ -0,0 +1,419 @@
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assignees:
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- davidopp
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- thockin
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||||
title: DNS Pod 与 Service
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redirect_from:
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||||
- "/docs/admin/dns/"
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- "/docs/admin/dns.html"
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---
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## 介绍
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Kubernetes 从 1.3 版本起， DNS 是内置的服务，通过插件管理器 [集群插件](http://releases.k8s.io/{{page.githubbranch}}/cluster/addons/README.md) 自动被启动。
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Kubernetes DNS 在集群中调度 DNS Pod 和 Service ，配置 kubelet 以通知个别容器使用 DNS Service 的 IP 解析 DNS 名字。
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## 怎样获取 DNS 名字?
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在集群中定义的每个 Service（包括 DNS 服务器自身）都会被指派一个 DNS 名称。
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默认，一个客户端 Pod 的 DNS 搜索列表将包含该 Pod 自己的 Namespace 和集群默认域。
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通过如下示例可以很好地说明：
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假设在 Kubernetes 集群的 Namespace `bar` 中，定义了一个Service `foo`。
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运行在Namespace `bar` 中的一个 Pod，可以简单地通过 DNS 查询 `foo` 来找到该 Service。
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运行在 Namespace `quux` 中的一个 Pod 可以通过 DNS 查询 `foo.bar` 找到该 Service。
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## 支持的 DNS 模式
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下面各段详细说明支持的记录类型和布局。
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如果任何其它的布局、名称或查询，碰巧也能够使用，这就需要研究下它们的实现细节，以免后续修改它们又不能使用了。
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### Service
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#### A 记录
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“正常” Service（除了 Headless Service）会以 `my-svc.my-namespace.svc.cluster.local` 这种名字的形式被指派一个 DNS A 记录。这会解析成该 Service 的 Cluster IP。
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“Headless” Service（没有Cluster IP）也会以 `my-svc.my-namespace.svc.cluster.local` 这种名字的形式被指派一个 DNS A 记录。
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不像正常 Service，它会解析成该 Service 选择的一组 Pod 的 IP。
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希望客户端能够使用这一组 IP，否则就使用标准的 round-robin 策略从这一组 IP 中进行选择。
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#### SRV 记录
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命名端口需要创建 SRV 记录，这些端口是正常 Service或 [Headless
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Services](/docs/concepts/services-networking/service/#headless-services) 的一部分。
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对每个命名端口，SRV 记录具有 `_my-port-name._my-port-protocol.my-svc.my-namespace.svc.cluster.local` 这种形式。
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对普通 Service，这会被解析成端口号和 CNAME：`my-svc.my-namespace.svc.cluster.local`。
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对 Headless Service，这会被解析成多个结果，Service 对应的每个 backend Pod 各一个，包含 `auto-generated-name.my-svc.my-namespace.svc.cluster.local` 这种形式 Pod 的端口号和 CNAME。
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#### 后向兼容性
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上一版本的 kube-dns 使用 `my-svc.my-namespace.cluster.local` 这种形式的名字（后续会增加 'svc' 这一级），以后这将不再被支持。
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### Pod
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#### A 记录
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如果启用，Pod 会以 `pod-ip-address.my-namespace.pod.cluster.local` 这种形式被指派一个 DNS A 记录。
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例如，`default` Namespace 具有 DNS 名字 `cluster.local`，在该 Namespace 中一个 IP 为 `1.2.3.4` 的 Pod 将具有一个条目：`1-2-3-4.default.pod.cluster.local`。
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#### 基于 Pod hostname、subdomain 字段的 A 记录和主机名
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当前，创建 Pod 后，它的主机名是该 Pod 的 `metadata.name` 值。
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在 v1.2 版本中，用户可以配置 Pod annotation， 通过 `pod.beta.kubernetes.io/hostname` 来设置 Pod 的主机名。
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如果为 Pod 配置了 annotation，会优先使用 Pod 的名称作为主机名。
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例如，给定一个 Pod，它具有 annotation `pod.beta.kubernetes.io/hostname: my-pod-name`，该 Pod 的主机名被设置为 “my-pod-name”。
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在 v1.3 版本中，PodSpec 具有 `hostname` 字段，可以用来指定 Pod 的主机名。这个字段的值优先于 annotation `pod.beta.kubernetes.io/hostname`。
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在 v1.2 版本中引入了 beta 特性，用户可以为 Pod 指定 annotation，其中 `pod.beta.kubernetes.io/subdomain` 指定了 Pod 的子域名。
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最终的域名将是 “<hostname>.<subdomain>.<pod namespace>.svc.<cluster domain>”。
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举个例子，Pod 的主机名 annotation 设置为 “foo”，子域名 annotation 设置为 “bar”，在 Namespace “my-namespace” 中对应的 FQDN 为 “foo.bar.my-namespace.svc.cluster.local”。
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在 v1.3 版本中，PodSpec 具有 `subdomain` 字段，可以用来指定 Pod 的子域名。
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这个字段的值优先于 annotation `pod.beta.kubernetes.io/subdomain` 的值。
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```yaml
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apiVersion: v1
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kind: Service
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metadata:
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||||
name: default-subdomain
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spec:
|
||||
selector:
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||||
name: busybox
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||||
clusterIP: None
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||||
ports:
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||||
- name: foo # Actually, no port is needed.
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port: 1234
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||||
targetPort: 1234
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||||
---
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||||
apiVersion: v1
|
||||
kind: Pod
|
||||
metadata:
|
||||
name: busybox1
|
||||
labels:
|
||||
name: busybox
|
||||
spec:
|
||||
hostname: busybox-1
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||||
subdomain: default-subdomain
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||||
containers:
|
||||
- image: busybox
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||||
command:
|
||||
- sleep
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||||
- "3600"
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||||
name: busybox
|
||||
---
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||||
apiVersion: v1
|
||||
kind: Pod
|
||||
metadata:
|
||||
name: busybox2
|
||||
labels:
|
||||
name: busybox
|
||||
spec:
|
||||
hostname: busybox-2
|
||||
subdomain: default-subdomain
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||||
containers:
|
||||
- image: busybox
|
||||
command:
|
||||
- sleep
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||||
- "3600"
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||||
name: busybox
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```
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||||
如果 Headless Service 与 Pod 在同一个 Namespace 中，它们具有相同的子域名，集群的 KubeDNS 服务器也会为该 Pod 的完整合法主机名返回 A 记录。
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在同一个 Namespace 中，给定一个主机名为 “busybox-1” 的 Pod，子域名设置为 “default-subdomain”，名称为 “default-subdomain” 的 Headless Service ，Pod 将看到自己的 FQDN 为 “busybox-1.default-subdomain.my-namespace.svc.cluster.local”。
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DNS 会为那个名字提供一个 A 记录，指向该 Pod 的 IP。
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“busybox1” 和 “busybox2” 这两个 Pod 分别具有它们自己的 A 记录。
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在Kubernetes v1.2 版本中，`Endpoints` 对象也具有 annotation `endpoints.beta.kubernetes.io/hostnames-map`。
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它的值是 map[string(IP)][endpoints.HostRecord] 的 JSON 格式，例如： '{"10.245.1.6":{HostName: "my-webserver"}}'。
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如果是 Headless Service 的 `Endpoints`，会以 <hostname>.<service name>.<pod namespace>.svc.<cluster domain> 的格式创建 A 记录。
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对示例中的 JSON 字符串，如果 `Endpoints` 是为名称为 “bar” 的 Headless Service 而创建的，其中一个 `Endpoints` 的 IP 是 “10.245.1.6”，则会创建一个名称为 “my-webserver.bar.my-namespace.svc.cluster.local” 的 A 记录，该 A 记录查询将返回 “10.245.1.6”。
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`Endpoints` annotation 通常没必要由最终用户指定，但可以被内部的 Service Controller 用来提供上述功能。
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在 v1.3 版本中，`Endpoints` 对象可以为任何 endpoint 指定 `hostname` 和 IP。
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`hostname` 字段优先于通过 `endpoints.beta.kubernetes.io/hostnames-map` annotation 指定的主机名。
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在 v1.3 版本中，下面的 annotation 是过时的：`pod.beta.kubernetes.io/hostname`、`pod.beta.kubernetes.io/subdomain`、`endpoints.beta.kubernetes.io/hostnames-map`。
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## 如何测试它是否可以使用?
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### 创建一个简单的 Pod 作为测试环境
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创建 `busybox.yaml` 文件，内容如下：
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```yaml
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apiVersion: v1
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kind: Pod
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metadata:
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name: busybox
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namespace: default
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spec:
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containers:
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||||
- image: busybox
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||||
command:
|
||||
- sleep
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- "3600"
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||||
imagePullPolicy: IfNotPresent
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||||
name: busybox
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||||
restartPolicy: Always
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```
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然后，用该文件创建一个 Pod：
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```
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kubectl create -f busybox.yaml
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```
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### 等待这个 Pod 变成运行状态
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获取它的状态，执行如下命令：
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```
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kubectl get pods busybox
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```
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可以看到如下内容：
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```
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NAME READY STATUS RESTARTS AGE
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busybox 1/1 Running 0 <some-time>
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```
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### 验证 DNS 已经生效
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一旦 Pod 处于运行中状态，可以在测试环境中执行如下 nslookup 查询：
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```
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kubectl exec -ti busybox -- nslookup kubernetes.default
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```
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可以看到类似如下的内容：
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```
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Server: 10.0.0.10
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Address 1: 10.0.0.10
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Name: kubernetes.default
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Address 1: 10.0.0.1
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```
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如果看到了，说明 DNS 已经可以正确工作了。
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### 问题排查技巧
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如果执行 nslookup 命令失败，检查如下内容：
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#### 先检查本地 DNS 配置
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查看配置文件 resolv.conf。（关于更多信息，参考下面的 “从 Node 继承 DNS” 和 “已知问题”。）
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```
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kubectl exec busybox cat /etc/resolv.conf
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```
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按照如下方法（注意搜索路径可能会因为云提供商不同而变化）验证搜索路径和 Name Server 的建立：
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```
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search default.svc.cluster.local svc.cluster.local cluster.local google.internal c.gce_project_id.internal
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nameserver 10.0.0.10
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options ndots:5
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```
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#### 快速诊断
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出现类似如下指示的错误，说明 kube-dns 插件或相关 Service 存在问题：
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```
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$ kubectl exec -ti busybox -- nslookup kubernetes.default
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Server: 10.0.0.10
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Address 1: 10.0.0.10
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nslookup: can't resolve 'kubernetes.default'
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```
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或者
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```
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$ kubectl exec -ti busybox -- nslookup kubernetes.default
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Server: 10.0.0.10
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Address 1: 10.0.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.local
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nslookup: can't resolve 'kubernetes.default'
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```
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#### 检查是否 DNS Pod 正在运行
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使用 `kubectl get pods` 命令验证 DNS Pod 正在运行：
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```
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kubectl get pods --namespace=kube-system -l k8s-app=kube-dns
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```
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应该能够看到类似如下信息：
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```
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NAME READY STATUS RESTARTS AGE
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...
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kube-dns-v19-ezo1y 3/3 Running 0 1h
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...
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```
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如果看到没有 Pod 运行，或 Pod 失败/结束，DNS 插件不能默认部署到当前的环境，必须手动部署。
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#### 检查 DNS Pod 中的错误信息
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使用 `kubectl logs` 命令查看 DNS 后台进程的日志：
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```
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kubectl logs --namespace=kube-system $(kubectl get pods --namespace=kube-system -l k8s-app=kube-dns -o name) -c kubedns
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kubectl logs --namespace=kube-system $(kubectl get pods --namespace=kube-system -l k8s-app=kube-dns -o name) -c dnsmasq
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kubectl logs --namespace=kube-system $(kubectl get pods --namespace=kube-system -l k8s-app=kube-dns -o name) -c healthz
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```
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查看是否有任何可疑的日志。在行开头的字母 W、E、F 分别表示 警告、错误、失败。请搜索具有这些日志级别的日志行，通过 [Kubernetes 问题](https://github.com/kubernetes/kubernetes/issues) 报告意外的错误。
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#### DNS 服务是否运行?
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通过使用 `kubectl get service` 命令，验证 DNS 服务是否运行：
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```
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kubectl get svc --namespace=kube-system
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```
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应该能够看到：
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```
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NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
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...
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kube-dns 10.0.0.10 <none> 53/UDP,53/TCP 1h
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...
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```
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如果服务已经创建，或在这个例子中默认被创建，但是并没有看到，可以查看 [调试 Service 页面](/docs/tasks/debug-application-cluster/debug-service/) 获取更多信息。
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```
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kubectl get ep kube-dns --namespace=kube-system
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```
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应该能够看到类似如下信息：
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```
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NAME ENDPOINTS AGE
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kube-dns 10.180.3.17:53,10.180.3.17:53 1h
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```
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如果没有看到 Endpoint，查看 [调试 Service 文档](/docs/tasks/debug-application-cluster/debug-service/) 中的 Endpoint 段内容。
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关于更多 Kubernetes DNS 的示例，参考 Kubernetes GitHub 仓库中 [集群 DNS 示例](https://git.k8s.io/kubernetes/examples/cluster-dns)。
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## Kubernetes Federation（多 Zone 支持)
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在1.3 发行版本中，为多站点 Kubernetes 安装引入了集群 Federation 支持。这需要对 Kubernetes 集群 DNS 服务器处理 DNS 查询的方式，做出一些微小（后向兼容）改变，从而便利了对联合 Service 的查询（跨多个 Kubernetes 集群）。参考 [集群 Federation 管理员指南](/docs/concepts/cluster-administration/federation/) 获取更多关于集群 Federation 和多站点支持的细节。
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## 工作原理
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运行的 Kubernetes DNS Pod 包含 3 个容器 —— kubedns、dnsmasq 和负责健康检查的 healthz。
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kubedns 进程监视 Kubernetes master 对 Service 和 Endpoint 操作的变更，并维护一个内存查询结构去处理 DNS 请求。dnsmasq 容器增加了一个 DNS 缓存来改善性能。为执行对 dnsmasq 和 kubedns 的健康检查，healthz 容器提供了一个单独的健康检查 Endpoint。
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DNS Pod 通过一个静态 IP 暴露为一个 Service。一旦 IP 被分配，kubelet 会通过 `--cluster-dns=10.0.0.10` 标志将配置的 DNS 传递给每一个容器。
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DNS 名字也需要域名，本地域名是可配置的，在 kubelet 中使用 `--cluster-domain=<default local domain>` 标志。
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Kubernetes 集群 DNS 服务器（根据 [SkyDNS](https://github.com/skynetservices/skydns) 库）支持正向查询（A 记录），Service 查询（SRV 记录）和反向 IP 地址查询（PTR 记录）。
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## 从 Node 继承 DNS
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当运行 Pod 时，kubelet 将集群 DNS 服务器和搜索路径追加到 Node 自己的 DNS 设置中。如果 Node 能够在大型环境中解析 DNS 名字，Pod 也应该没问题。参考下面 "已知问题” 中给出的更多说明。
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如果不想这样，或者希望 Pod 有一个不同的 DNS 配置，可以使用 kubelet 的 `--resolv-conf` 标志。设置为 "" 表示 Pod 将不继承自 DNS。设置为一个合法的文件路径，表示 kubelet 将使用这个文件而不是 `/etc/resolv.conf` 。
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## 已知问题
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Kubernetes 安装但并不配置 Node 的 resolv.conf 文件，而是默认使用集群 DNS的，因为那个过程本质上就是和特定的发行版本相关的。最终应该会被实现。
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Linux libc 在限制为3个 DNS `nameserver` 记录和3个 DNS `search` 记录是不可能卡住的（[查看 2005 年的一个 Bug](https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?id=168253)）。Kubernetes 需要使用1个 `nameserver` 记录和3个 `search` 记录。这意味着如果本地安装已经使用了3个 `nameserver` 或使用了3个以上 `search`，那些设置将会丢失。作为部分解决方法， Node 可以运行 `dnsmasq` ，它能提供更多 `nameserver` 条目，但不能运行更多 `search` 条目。可以使用 kubelet 的 `--resolv-conf` 标志。
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如果使用 3.3 版本的 Alpine 或更早版本作为 base 镜像，由于 Alpine 的一个已知问题，DNS 可能不会正确工作。查看 [这里](https://github.com/kubernetes/kubernetes/issues/30215) 获取更多信息。
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## 参考
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- [DNS 集群插件文档](http://releases.k8s.io/{{page.githubbranch}}/cluster/addons/dns/README.md)
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## 下一步
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- [集群中 DNS Service 自动伸缩](/docs/tasks/administer-cluster/dns-horizontal-autoscaling/)
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@ -0,0 +1,631 @@
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assignees:
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- bprashanth
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||||
title: Service
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||||
redirect_from:
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- "/docs/user-guide/services/"
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- "/docs/user-guide/services/index.html"
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---
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Kubernetes [`Pod`](/docs/user-guide/pods) 是有生命周期的，它们可以被创建，也可以被销毁，然而一旦被销毁生命就永远结束。
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通过 [`ReplicationController`](/docs/user-guide/replication-controller) 能够动态地创建和销毁 `Pod`（例如，需要进行扩缩容，或者执行 [滚动升级](/docs/user-guide/kubectl/v1.7/#rolling-update)）。
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每个 `Pod` 都会获取它自己的 IP 地址，即使这些 IP 地址不总是稳定可依赖的。
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这会导致一个问题：在 Kubernetes 集群中，如果一组 `Pod`（称为 backend）为其它 `Pod` （称为 frontend）提供服务，那么那些 frontend 该如何发现，并连接到这组 `Pod` 中的哪些 backend 呢？
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关于 `Service`
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Kubernetes `Service` 定义了这样一种抽象：一个 `Pod` 的逻辑分组，一种可以访问它们的策略 —— 通常称为微服务。
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这一组 `Pod` 能够被 `Service` 访问到，通常是通过 [`Label Selector`](/docs/concepts/overview/working-with-objects/labels/#label-selectors)（查看下面了解，为什么可能需要没有 selector 的 `Service`）实现的。
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举个例子，考虑一个图片处理 backend，它运行了3个副本。这些副本是可互换的 —— frontend 不需要关心它们调用了哪个 backend 副本。
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然而组成这一组 backend 程序的 `Pod` 实际上可能会发生变化，frontend 客户端不应该也没必要知道，而且也不需要跟踪这一组 backend 的状态。
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`Service` 定义的抽象能够解耦这种关联。
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对 Kubernetes 集群中的应用，Kubernetes 提供了简单的 `Endpoints` API，只要 `Service` 中的一组 `Pod` 发生变更，应用程序就会被更新。
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对非 Kubernetes 集群中的应用，Kubernetes 提供了基于 VIP 的网桥的方式访问 `Service`，再由 `Service` 重定向到 backend `Pod`。
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* TOC
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{:toc}
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## 定义 Service
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一个 `Service` 在 Kubernetes 中是一个 REST 对象，和 `Pod` 类似。
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像所有的 REST 对象一样， `Service` 定义可以基于 POST 方式，请求 apiserver 创建新的实例。
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例如，假定有一组 `Pod`，它们对外暴露了 9376 端口，同时还被打上 `"app=MyApp"` 标签。
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```yaml
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kind: Service
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apiVersion: v1
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metadata:
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name: my-service
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spec:
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selector:
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||||
app: MyApp
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ports:
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||||
- protocol: TCP
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port: 80
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targetPort: 9376
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```
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上述配置将创建一个名称为 “my-service” 的 `Service` 对象，它会将请求代理到使用 TCP 端口 9376，并且具有标签 `"app=MyApp"` 的 `Pod` 上。
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这个 `Service` 将被指派一个 IP 地址（通常称为 “Cluster IP”），它会被服务的代理使用（见下面）。
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该 `Service` 的 selector 将会持续评估，处理结果将被 POST 到一个名称为 “my-service” 的 `Endpoints` 对象上。
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需要注意的是， `Service` 能够将一个接收端口映射到任意的 `targetPort`。
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默认情况下，`targetPort` 将被设置为与 `port` 字段相同的值。
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可能更有趣的是，`targetPort` 可以是一个字符串，引用了 backend `Pod` 的一个端口的名称。
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但是，实际指派给该端口名称的端口号，在每个 backend `Pod` 中可能并不相同。
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对于部署和设计 `Service` ，这种方式会提供更大的灵活性。
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例如，可以在 backend 软件下一个版本中，修改 Pod 暴露的端口，并不会中断客户端的调用。
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Kubernetes `Service` 能够支持 `TCP` 和 `UDP` 协议，默认 `TCP` 协议。
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### 没有 selector 的 Service
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Servcie 抽象了该如何访问 Kubernetes `Pod`，但也能够抽象其它类型的 backend，例如：
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* 希望在生产环境中使用外部的数据库集群，但测试环境使用自己的数据库。
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* 希望服务指向另一个 [`Namespace`](/docs/user-guide/namespaces) 中或其它集群中的服务。
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* 正在将工作负载转移到 Kubernetes 集群，和运行在 Kubernetes 集群之外的 backend。
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在任何这些场景中，都能够定义没有 selector 的 `Service` ：
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```yaml
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kind: Service
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||||
apiVersion: v1
|
||||
metadata:
|
||||
name: my-service
|
||||
spec:
|
||||
ports:
|
||||
- protocol: TCP
|
||||
port: 80
|
||||
targetPort: 9376
|
||||
```
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||||
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||||
由于这个 `Service` 没有 selector，就不会创建相关的 `Endpoints` 对象。可以手动将 `Service` 映射到指定的 `Endpoints`：
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||||
```yaml
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||||
kind: Endpoints
|
||||
apiVersion: v1
|
||||
metadata:
|
||||
name: my-service
|
||||
subsets:
|
||||
- addresses:
|
||||
- ip: 1.2.3.4
|
||||
ports:
|
||||
- port: 9376
|
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```
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||||
注意：Endpoint IP 地址不能是 loopback（127.0.0.0/8）、 link-local（169.254.0.0/16）、或者 link-local 多播（224.0.0.0/24）。
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访问没有 selector 的 `Service`，与有 selector 的 `Service` 的原理相同。请求将被路由到用户定义的 Endpoint（该示例中为 `1.2.3.4:9376`）。
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ExternalName `Service` 是 `Service` 的特例，它没有 selector，也没有定义任何的端口和 Endpoint。
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相反地，对于运行在集群外部的服务，它通过返回该外部服务的别名这种方式来提供服务。
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||||
```yaml
|
||||
kind: Service
|
||||
apiVersion: v1
|
||||
metadata:
|
||||
name: my-service
|
||||
namespace: prod
|
||||
spec:
|
||||
type: ExternalName
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||||
externalName: my.database.example.com
|
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```
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当查询主机 `my-service.prod.svc.CLUSTER`时，集群的 DNS 服务将返回一个值为 `my.database.example.com` 的 `CNAME` 记录。
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访问这个服务的工作方式与其它的相同，唯一不同的是重定向发生在 DNS 层，而且不会进行代理或转发。
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如果后续决定要将数据库迁移到 Kubernetes 集群中，可以启动对应的 Pod，增加合适的 Selector 或 Endpoint，修改 `Service` 的 `type`。
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## VIP 和 Service 代理
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在 Kubernetes 集群中，每个 Node 运行一个 `kube-proxy` 进程。`kube-proxy` 负责为 `Service` 实现了一种 VIP（虚拟 IP）的形式，而不是 `ExternalName` 的形式。
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在 Kubernetes v1.0 版本，代理完全在 userspace。在 Kubernetes v1.1 版本，新增了 iptables 代理，但并不是默认的运行模式。
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从 Kubernetes v1.2 起，默认就是 iptables 代理。
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在 Kubernetes v1.0 版本，`Service` 是 “4层”（TCP/UDP over IP）概念。
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在 Kubernetes v1.1 版本，新增了 `Ingress` API（beta 版），用来表示 “7层”（HTTP）服务。
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### userspace 代理模式
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这种模式，kube-proxy 会监视 Kubernetes master 对 `Service` 对象和 `Endpoints` 对象的添加和移除。
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对每个 `Service`，它会在本地 Node 上打开一个端口（随机选择）。
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任何连接到“代理端口”的请求，都会被代理到 `Service` 的backend `Pods` 中的某个上面（如 `Endpoints` 所报告的一样）。
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使用哪个 backend `Pod`，是基于 `Service` 的 `SessionAffinity` 来确定的。
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最后，它安装 iptables 规则，捕获到达该 `Service` 的 `clusterIP`（是虚拟 IP）和 `Port` 的请求，并重定向到代理端口，代理端口再代理请求到 backend `Pod`。
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网络返回的结果是，任何到达 `Service` 的 IP:Port 的请求，都会被代理到一个合适的 backend，不需要客户端知道关于 Kubernetes、`Service`、或 `Pod` 的任何信息。
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默认的策略是，通过 round-robin 算法来选择 backend `Pod`。
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实现基于客户端 IP 的会话亲和性，可以通过设置 `service.spec.sessionAffinity` 的值为 `"ClientIP"` （默认值为 `"None"`）。
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### iptables 代理模式
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这种模式，kube-proxy 会监视 Kubernetes master 对 `Service` 对象和 `Endpoints` 对象的添加和移除。
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对每个 `Service`，它会安装 iptables 规则，从而捕获到达该 `Service` 的 `clusterIP`（虚拟 IP）和端口的请求，进而将请求重定向到 `Service` 的一组 backend 中的某个上面。
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对于每个 `Endpoints` 对象，它也会安装 iptables 规则，这个规则会选择一个 backend `Pod`。
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默认的策略是，随机选择一个 backend。
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实现基于客户端 IP 的会话亲和性，可以将 `service.spec.sessionAffinity` 的值设置为 `"ClientIP"` （默认值为 `"None"`）。
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和 userspace 代理类似，网络返回的结果是，任何到达 `Service` 的 IP:Port 的请求，都会被代理到一个合适的 backend，不需要客户端知道关于 Kubernetes、`Service`、或 `Pod` 的任何信息。
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这应该比 userspace 代理更快、更可靠。然而，不像 userspace 代理，如果初始选择的 `Pod` 没有响应，iptables 代理能够自动地重试另一个 `Pod`，所以它需要依赖 [readiness probes](/docs/tasks/configure-pod-container/configure-liveness-readiness-probes/#defining-readiness-probes)。
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## 多端口 Service
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很多 `Service` 需要暴露多个端口。对于这种情况，Kubernetes 支持在 `Service` 对象中定义多个端口。
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当使用多个端口时，必须给出所有的端口的名称，这样 Endpoint 就不会产生歧义，例如：
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```yaml
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kind: Service
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apiVersion: v1
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metadata:
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name: my-service
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spec:
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selector:
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app: MyApp
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ports:
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- name: http
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protocol: TCP
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port: 80
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targetPort: 9376
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- name: https
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protocol: TCP
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port: 443
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targetPort: 9377
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```
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## 选择自己的 IP 地址
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在 `Service` 创建的请求中，可以通过设置 `spec.clusterIP` 字段来指定自己的集群 IP 地址。
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比如，希望替换一个已经已存在的 DNS 条目，或者遗留系统已经配置了一个固定的 IP 且很难重新配置。
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用户选择的 IP 地址必须合法，并且这个 IP 地址在 `service-cluster-ip-range` CIDR 范围内，这对 API Server 来说是通过一个标识来指定的。
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如果 IP 地址不合法，API Server 会返回 HTTP 状态码 422，表示值不合法。
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### 为何不使用 round-robin DNS？
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一个不时出现的问题是，为什么我们都使用 VIP 的方式，而不使用标准的 round-robin DNS，有如下几个原因：
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* 长久以来，DNS 库都没能认真对待 DNS TTL、缓存域名查询结果
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* 很多应用只查询一次 DNS 并缓存了结果
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* 就算应用和库能够正确查询解析，每个客户端反复重解析造成的负载也是非常难以管理的
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我们尽力阻止用户做那些对他们没有好处的事情，如果很多人都来问这个问题，我们可能会选择实现它。
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## 服务发现
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Kubernetes 支持2种基本的服务发现模式 —— 环境变量和 DNS。
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### 环境变量
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当 `Pod` 运行在 `Node` 上，kubelet 会为每个活跃的 `Service` 添加一组环境变量。
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它同时支持 [Docker links兼容](https://docs.docker.com/userguide/dockerlinks/) 变量（查看 [makeLinkVariables](http://releases.k8s.io/{{page.githubbranch}}/pkg/kubelet/envvars/envvars.go#L49)）、简单的 `{SVCNAME}_SERVICE_HOST` 和 `{SVCNAME}_SERVICE_PORT` 变量，这里 `Service` 的名称需大写，横线被转换成下划线。
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举个例子，一个名称为 `"redis-master"` 的 Service 暴露了 TCP 端口 6379，同时给它分配了 Cluster IP 地址 10.0.0.11，这个 Service 生成了如下环境变量：
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```shell
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REDIS_MASTER_SERVICE_HOST=10.0.0.11
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REDIS_MASTER_SERVICE_PORT=6379
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REDIS_MASTER_PORT=tcp://10.0.0.11:6379
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REDIS_MASTER_PORT_6379_TCP=tcp://10.0.0.11:6379
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REDIS_MASTER_PORT_6379_TCP_PROTO=tcp
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REDIS_MASTER_PORT_6379_TCP_PORT=6379
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REDIS_MASTER_PORT_6379_TCP_ADDR=10.0.0.11
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```
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*这意味着需要有顺序的要求* —— `Pod` 想要访问的任何 `Service` 必须在 `Pod` 自己之前被创建，否则这些环境变量就不会被赋值。DNS 并没有这个限制。
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### DNS
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一个可选（尽管强烈推荐）[集群插件](http://releases.k8s.io/{{page.githubbranch}}/cluster/addons/README.md) 是 DNS 服务器。
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DNS 服务器监视着创建新 `Service` 的 Kubernetes API，从而为每一个 `Service` 创建一组 DNS 记录。
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如果整个集群的 DNS 一直被启用，那么所有的 `Pod` 应该能够自动对 `Service` 进行名称解析。
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例如，有一个名称为 `"my-service"` 的 `Service`，它在 Kubernetes 集群中名为 `"my-ns"` 的 `Namespace` 中，为 `"my-service.my-ns"` 创建了一条 DNS 记录。
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在名称为 `"my-ns"` 的 `Namespace` 中的 `Pod` 应该能够简单地通过名称查询找到 `"my-service"`。
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在另一个 `Namespace` 中的 `Pod` 必须限定名称为 `"my-service.my-ns"`。
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这些名称查询的结果是 Cluster IP。
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Kubernetes 也支持对端口名称的 DNS SRV（Service）记录。
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如果名称为 `"my-service.my-ns"` 的 `Service` 有一个名为 `"http"` 的 `TCP` 端口，可以对 `"_http._tcp.my-service.my-ns"` 执行 DNS SRV 查询，得到 `"http"` 的端口号。
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Kubernetes DNS 服务器是唯一的一种能够访问 `ExternalName` 类型的 Service 的方式。
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更多信息可以查看[DNS Pod 和 Service](/docs/concepts/services-networking/dns-pod-service/)。
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## Headless Service
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有时不需要或不想要负载均衡，以及单独的 Service IP。
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遇到这种情况，可以通过指定 Cluster IP（`spec.clusterIP`）的值为 `"None"` 来创建 `Headless` Service。
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这个选项允许开发人员自由寻找他们自己的方式，从而降低与 Kubernetes 系统的耦合性。
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应用仍然可以使用一种自注册的模式和适配器，对其它需要发现机制的系统能够很容易地基于这个 API 来构建。
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对这类 `Service` 并不会分配 Cluster IP，kube-proxy 不会处理它们，而且平台也不会为它们进行负载均衡和路由。
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DNS 如何实现自动配置，依赖于 `Service` 是否定义了 selector。
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### 配置 Selector
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对定义了 selector 的 Headless Service，Endpoint 控制器在 API 中创建了 `Endpoints` 记录，并且修改 DNS 配置返回 A 记录（地址），通过这个地址直接到达 `Service` 的后端 `Pod` 上。
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### 不配置 Selector
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对没有定义 selector 的 Headless Service，Endpoint 控制器不会创建 `Endpoints` 记录。
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然而 DNS 系统会查找和配置，无论是：
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* `ExternalName` 类型 Service 的 CNAME 记录
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* 记录：与 Service 共享一个名称的任何 `Endpoints`，以及所有其它类型
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## 发布服务 —— 服务类型
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对一些应用（如 Frontend）的某些部分，可能希望通过外部（Kubernetes 集群外部）IP 地址暴露 Service。
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Kubernetes `ServiceTypes` 允许指定一个需要的类型的 Service，默认是 `ClusterIP` 类型。
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`Type` 的取值以及行为如下：
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* `ClusterIP`：通过集群的内部 IP 暴露服务，选择该值，服务只能够在集群内部可以访问，这也是默认的 `ServiceType`。
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* `NodePort`：通过每个 Node 上的 IP 和静态端口（`NodePort`）暴露服务。`NodePort` 服务会路由到 `ClusterIP` 服务，这个 `ClusterIP` 服务会自动创建。通过请求 `<NodeIP>:<NodePort>`，可以从集群的外部访问一个 `NodePort` 服务。
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* `LoadBalancer`：使用云提供商的负载局衡器，可以向外部暴露服务。外部的负载均衡器可以路由到 `NodePort` 服务和 `ClusterIP` 服务。
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* `ExternalName`：通过返回 `CNAME` 和它的值，可以将服务映射到 `externalName` 字段的内容（例如， `foo.bar.example.com`）。
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没有任何类型代理被创建，这只有 Kubernetes 1.7 或更高版本的 `kube-dns` 才支持。
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### NodePort 类型
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如果设置 `type` 的值为 `"NodePort"`，Kubernetes master 将从给定的配置范围内（默认：30000-32767）分配端口，每个 Node 将从该端口（每个 Node 上的同一端口）代理到 `Service`。该端口将通过 `Service` 的 `spec.ports[*].nodePort` 字段被指定。
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如果需要指定的端口号，可以配置 `nodePort` 的值，系统将分配这个端口，否则调用 API 将会失败（比如，需要关心端口冲突的可能性）。
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这可以让开发人员自由地安装他们自己的负载均衡器，并配置 Kubernetes 不能完全支持的环境参数，或者直接暴露一个或多个 Node 的 IP 地址。
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需要注意的是，Service 将能够通过 `<NodeIP>:spec.ports[*].nodePort` 和 `spec.clusterIp:spec.ports[*].port` 而对外可见。
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### LoadBalancer 类型
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使用支持外部负载均衡器的云提供商的服务，设置 `type` 的值为 `"LoadBalancer"`，将为 `Service` 提供负载均衡器。
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负载均衡器是异步创建的，关于被提供的负载均衡器的信息将会通过 `Service` 的 `status.loadBalancer` 字段被发布出去。
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```yaml
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kind: Service
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||||
apiVersion: v1
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metadata:
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||||
name: my-service
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||||
spec:
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||||
selector:
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||||
app: MyApp
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||||
ports:
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||||
- protocol: TCP
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||||
port: 80
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||||
targetPort: 9376
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||||
nodePort: 30061
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clusterIP: 10.0.171.239
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||||
loadBalancerIP: 78.11.24.19
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||||
type: LoadBalancer
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status:
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||||
loadBalancer:
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||||
ingress:
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- ip: 146.148.47.155
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```
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来自外部负载均衡器的流量将直接打到 backend `Pod` 上，不过实际它们是如何工作的，这要依赖于云提供商。
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在这些情况下，将根据用户设置的 `loadBalancerIP` 来创建负载均衡器。
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某些云提供商允许设置 `loadBalancerIP`。如果没有设置 `loadBalancerIP`，将会给负载均衡器指派一个临时 IP。
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如果设置了 `loadBalancerIP`，但云提供商并不支持这种特性，那么设置的 `loadBalancerIP` 值将会被忽略掉。
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### AWS 内部负载均衡器
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在混合云环境中，有时从虚拟私有云（VPC）环境中的服务路由流量是非常有必要的。
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可以通过在 `Service` 中增加 `annotation` 来实现，如下所示：
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```yaml
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||||
[...]
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||||
metadata:
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||||
name: my-service
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||||
annotations:
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||||
service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-internal: 0.0.0.0/0
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||||
[...]
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||||
```
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在水平分割的 DNS 环境中，需要两个 `Service` 来将外部和内部的流量路由到 Endpoint 上。
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### AWS SSL 支持
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对运行在 AWS 上部分支持 SSL 的集群，从 1.3 版本开始，可以为 `LoadBalancer` 类型的 `Service` 增加两个 annotation：
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```
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metadata:
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||||
name: my-service
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annotations:
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service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-ssl-cert: arn:aws:acm:us-east-1:123456789012:certificate/12345678-1234-1234-1234-123456789012
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```
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第一个 annotation 指定了使用的证书。它可以是第三方发行商发行的证书，这个证书或者被上传到 IAM，或者由 AWS 的证书管理器创建。
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```yaml
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metadata:
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||||
name: my-service
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||||
annotations:
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||||
service.beta.kubernetes.io/aws-load-balancer-backend-protocol: (https|http|ssl|tcp)
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```
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第二个 annotation 指定了 `Pod` 使用的协议。
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对于 HTTPS 和 SSL，ELB 将期望该 `Pod` 基于加密的连接来认证自身。
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HTTP 和 HTTPS 将选择7层代理：ELB 将中断与用户的连接，当转发请求时，会解析 Header 信息并添加上用户的 IP 地址（`Pod` 将只能在连接的另一端看到该 IP 地址）。
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TCP 和 SSL 将选择4层代理：ELB 将转发流量，并不修改 Header 信息。
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### 外部 IP
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如果外部的 IP 路由到集群中一个或多个 Node 上，Kubernetes `Service` 会被暴露给这些 `externalIPs`。
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通过外部 IP（作为目的 IP 地址）进入到集群，打到 `Service` 的端口上的流量，将会被路由到 `Service` 的 Endpoint 上。
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`externalIPs` 不会被 Kubernetes 管理，它属于集群管理员的职责范畴。
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根据 `Service` 的规定，`externalIPs` 可以同任意的 `ServiceType` 来一起指定。
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在上面的例子中，`my-service` 可以在 80.11.12.10:80（外部 IP:端口）上被客户端访问。
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```yaml
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kind: Service
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||||
apiVersion: v1
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||||
metadata:
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||||
name: my-service
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spec:
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||||
selector:
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||||
app: MyApp
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||||
ports:
|
||||
- name: http
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||||
protocol: TCP
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||||
port: 80
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||||
targetPort: 9376
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||||
externalIPs:
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- 80.11.12.10
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```
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## 不足之处
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为 VIP 使用 userspace 代理，将只适合小型到中型规模的集群，不能够扩展到上千 `Service` 的大型集群。
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查看 [最初设计方案](http://issue.k8s.io/1107) 获取更多细节。
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使用 userspace 代理，隐藏了访问 `Service` 的数据包的源 IP 地址。
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这使得一些类型的防火墙无法起作用。
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iptables 代理不会隐藏 Kubernetes 集群内部的 IP 地址，但却要求客户端请求必须通过一个负载均衡器或 Node 端口。
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`Type` 字段支持嵌套功能 —— 每一层需要添加到上一层里面。
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不会严格要求所有云提供商（例如，GCE 就没必要为了使一个 `LoadBalancer` 能工作而分配一个 `NodePort`，但是 AWS 需要 ），但当前 API 是强制要求的。
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## 未来工作
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未来我们能预见到，代理策略可能会变得比简单的 round-robin 均衡策略有更多细微的差别，比如 master 选举或分片。
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我们也能想到，某些 `Service` 将具有 “真正” 的负载均衡器，这种情况下 VIP 将简化数据包的传输。
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我们打算为 L7（HTTP）`Service` 改进我们对它的支持。
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我们打算为 `Service` 实现更加灵活的请求进入模式，这些 `Service` 包含当前 `ClusterIP`、`NodePort` 和 `LoadBalancer` 模式，或者更多。
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## VIP 的那些骇人听闻的细节
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对很多想使用 `Service` 的人来说，前面的信息应该足够了。
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然而，有很多内部原理性的内容，还是值去理解的。
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### 避免冲突
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Kubernetes 最主要的哲学之一，是用户不应该暴露那些能够导致他们操作失败、但又不是他们的过错的场景。
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这种场景下，让我们来看一下网络端口 —— 用户不应该必须选择一个端口号，而且该端口还有可能与其他用户的冲突。
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这就是说，在彼此隔离状态下仍然会出现失败。
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为了使用户能够为他们的 `Service` 选择一个端口号，我们必须确保不能有2个 `Service` 发生冲突。
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我们可以通过为每个 `Service` 分配它们自己的 IP 地址来实现。
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为了保证每个 `Service` 被分配到一个唯一的 IP，需要一个内部的分配器能够原子地更新 etcd 中的一个全局分配映射表，这个更新操作要先于创建每一个 `Service`。
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为了使 `Service` 能够获取到 IP，这个映射表对象必须在注册中心存在，否则创建 `Service` 将会失败，指示一个 IP 不能被分配。
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一个后台 Controller 的职责是创建映射表（从 Kubernetes 的旧版本迁移过来，旧版本中是通过在内存中加锁的方式实现），并检查由于管理员干预和清除任意 IP 造成的不合理分配，这些 IP 被分配了但当前没有 `Service` 使用它们。
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### IP 和 VIP
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不像 `Pod` 的 IP 地址，它实际路由到一个固定的目的地，`Service` 的 IP 实际上不能通过单个主机来进行应答。
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相反，我们使用 `iptables`（Linux 中的数据包处理逻辑）来定义一个虚拟IP地址（VIP），它可以根据需要透明地进行重定向。
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当客户端连接到 VIP 时，它们的流量会自动地传输到一个合适的 Endpoint。
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环境变量和 DNS，实际上会根据 `Service` 的 VIP 和端口来进行填充。
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#### Userspace
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作为一个例子，考虑前面提到的图片处理应用程序。
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当创建 backend `Service` 时，Kubernetes master 会给它指派一个虚拟 IP 地址，比如 10.0.0.1。
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假设 `Service` 的端口是 1234，该 `Service` 会被集群中所有的 `kube-proxy` 实例观察到。
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当代理看到一个新的 `Service`， 它会打开一个新的端口，建立一个从该 VIP 重定向到新端口的 iptables，并开始接收请求连接。
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当一个客户端连接到一个 VIP，iptables 规则开始起作用，它会重定向该数据包到 `Service代理` 的端口。
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`Service代理` 选择一个 backend，并将客户端的流量代理到 backend 上。
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这意味着 `Service` 的所有者能够选择任何他们想使用的端口，而不存在冲突的风险。
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客户端可以简单地连接到一个 IP 和端口，而不需要知道实际访问了哪些 `Pod`。
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#### Iptables
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再次考虑前面提到的图片处理应用程序。
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当创建 backend `Service` 时，Kubernetes master 会给它指派一个虚拟 IP 地址，比如 10.0.0.1。
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假设 `Service` 的端口是 1234，该 `Service` 会被集群中所有的 `kube-proxy` 实例观察到。
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当代理看到一个新的 `Service`， 它会安装一系列的 iptables 规则，从 VIP 重定向到 per-`Service` 规则。
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该 per-`Service` 规则连接到 per-`Endpoint` 规则，该 per-`Endpoint` 规则会重定向（目标 NAT）到 backend。
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当一个客户端连接到一个 VIP，iptables 规则开始起作用。一个 backend 会被选择（或者根据会话亲和性，或者随机），数据包被重定向到这个 backend。
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不像 userspace 代理，数据包从来不拷贝到用户空间，kube-proxy 不是必须为该 VIP 工作而运行，并且客户端 IP 是不可更改的。
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当流量打到 Node 的端口上，或通过负载均衡器，会执行相同的基本流程，但是在那些案例中客户端 IP 是可以更改的。
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## API 对象
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在 Kubernetes REST API 中，Service 是 top-level 资源。关于 API 对象的更多细节可以查看：[Service API 对象](/docs/api-reference/{{page.version}}/#service-v1-core)。
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## 更多信息
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阅读 [使用 Service 连接 Frontend 到 Backend](/docs/tutorials/connecting-apps/connecting-frontend-backend/)。
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@ -0,0 +1,213 @@
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assignees:
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- erictune
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- soltysh
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- janetkuo
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title: Cron Job
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redirect_from:
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- "/docs/concepts/jobs/cron-jobs/"
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- "/docs/concepts/jobs/cron-jobs.html"
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- "/docs/user-guide/cron-jobs/"
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- "/docs/user-guide/cron-jobs.html"
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* TOC
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{:toc}
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## Cron Job 是什么？
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_Cron Job_ 管理基于时间的 [Job](/docs/concepts/jobs/run-to-completion-finite-workloads/)，即：
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* 在给定时间点只运行一次
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* 在给定时间点周期性地运行
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一个 CronJob 对象类似于 _crontab_ （cron table）文件中的一行。它根据指定的预定计划周期性地运行一个 Job，格式可以参考 [Cron](https://en.wikipedia.org/wiki/Cron) 。
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**注意：** 在预定计划中，问号（`?`）和星号（`*`）的意义是相同的，表示给定字段的取值是任意可用值。
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**注意：** 在 Kubernetes 1.4 版本引入了 ScheduledJob 资源，但从 1.5 版本开始改成了 CronJob。
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典型的用法如下所示：
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* 在给定的时间点调度 Job 运行
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* 创建周期性运行的 Job，例如：数据库备份、发送邮件。
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### 前提条件
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当使用的 Kubernetes 集群，版本 >= 1.4（对 ScheduledJob），>= 1.5（对 CronJob），当启动 API Server（参考 [为集群开启或关闭 API 版本](/docs/admin/cluster-management/#turn-on-or-off-an-api-version-for-your-cluster) 获取更多信息）时，通过传递选项 `--runtime-config=batch/v2alpha1=true` 可以开启 batch/v2alpha1 API。
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## 创建 Cron Job
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下面是一个 Cron Job 的例子。它会每分钟运行一个 Job，打印出当前时间并输出问候语 hello。
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% include code.html language="yaml" file="cronjob.yaml" ghlink="/docs/concepts/workloads/controllers/cronjob.yaml" %}
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下载并运行该示例 Cron Job，然后执行如下命令：
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```shell
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$ kubectl create -f ./cronjob.yaml
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cronjob "hello" created
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```
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可选地，使用 `kubectl run` 创建一个 Cron Job，不需要写完整的配置：
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```shell
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$ kubectl run hello --schedule="*/1 * * * *" --restart=OnFailure --image=busybox -- /bin/sh -c "date; echo Hello from the Kubernetes cluster"
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cronjob "hello" created
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```
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创建该 Cron Job 之后，通过如下命令获取它的状态信息：
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```shell
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$ kubectl get cronjob hello
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NAME SCHEDULE SUSPEND ACTIVE LAST-SCHEDULE
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hello */1 * * * * False 0 <none>
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```
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如上所示，既没有 active 的 Job，也没有被调度的 Job。
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等待并观察创建的 Job，大约一分钟时间：
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```shell
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$ kubectl get jobs --watch
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NAME DESIRED SUCCESSFUL AGE
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hello-4111706356 1 1 2s
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```
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现在能看到一个名称为 hello 的 Job 在运行。我们可以停止观察，并再次获取该 Job 的状态信息：
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```shell
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$ kubectl get cronjob hello
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NAME SCHEDULE SUSPEND ACTIVE LAST-SCHEDULE
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hello */1 * * * * False 0 Mon, 29 Aug 2016 14:34:00 -0700
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```
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应该能够看到名称为 “hello” 的 Job 在 `LAST-SCHEDULE` 指定的时间点被调度了。当前存在 0 个活跃（Active）的 Job，说明该 Job 已经被调度运行完成或失败。
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现在，找到最近一次被调度的 Job 创建的 Pod，能够看到其中一个 Pod 的标准输出。注意，Job 名称和 Pod 名称是不一样的。
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```shell
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# Replace "hello-4111706356" with the job name in your system
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$ pods=$(kubectl get pods --selector=job-name=hello-4111706356 --output=jsonpath={.items..metadata.name})
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$ echo $pods
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hello-4111706356-o9qcm
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$ kubectl logs $pods
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Mon Aug 29 21:34:09 UTC 2016
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Hello from the Kubernetes cluster
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```
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## 删除 Cron Job
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一旦不再需要 Cron Job，简单地可以使用 `kubectl` 命令删除它：
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```shell
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$ kubectl delete cronjob hello
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cronjob "hello" deleted
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```
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这将会终止正在创建的 Job。然而，运行中的 Job 将不会被终止，不会删除 Job 或 它们的 Pod。为了清理那些 Job 和 Pod，需要列出该 Cron Job 创建的全部 Job，然后删除它们：
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```shell
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$ kubectl get jobs
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NAME DESIRED SUCCESSFUL AGE
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hello-1201907962 1 1 11m
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hello-1202039034 1 1 8m
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...
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$ kubectl delete jobs hello-1201907962 hello-1202039034 ...
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job "hello-1201907962" deleted
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job "hello-1202039034" deleted
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...
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```
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一旦 Job 被删除，由 Job 创建的 Pod 也会被删除。注意，所有由名称为 “hello” 的 Cron Job 创建的 Job 会以前缀字符串 “hello-” 进行命名。如果想要删除当前 Namespace 中的所有 Job，可以通过命令 `kubectl delete jobs --all` 立刻删除它们。
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## Cron Job 限制
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Cron Job 在每次调度运行时间内 _大概_ 会创建一个 Job 对象。我们之所以说 _大概_ ，是因为在特定的环境下可能会创建两个 Job，或者一个 Job 都没创建。我们尝试少发生这种情况，但却不能完全避免。因此，创建 Job 操作应该是 _幂等的_。
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Job 根据它所创建的 Pod 的并行度，负责重试创建 Pod，并就决定这一组 Pod 的成功或失败。Cron Job 根本不会去检查 Pod。
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## 编写 Cron Job 规约
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和其它 Kubernetes 配置一样，Cron Job 需要 `apiVersion`、 `kind`、和 `metadata` 这三个字段。
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关于如何实现一个配置文件的更新信息，参考文档 [部署应用](/docs/user-guide/deploying-applications)、
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[配置容器](/docs/user-guide/configuring-containers) 和
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[使用 kubectl 管理资源](/docs/user-guide/working-with-resources)。
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Cron Job 也需要 [`.spec` 段](https://git.k8s.io/community/contributors/devel/api-conventions.md#spec-and-status)。
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**注意：** 对一个 Cron Job 的所有修改，尤其是对其 `.spec` 的修改，仅会在下一次运行的时候生效。
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### 调度
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`.spec.schedule` 是 `.spec` 中必需的字段，它的值是 [Cron](https://en.wikipedia.org/wiki/Cron) 格式字的符串，例如：`0 * * * *`，或者 `@hourly`，根据指定的调度时间 Job 会被创建和执行。
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### Job 模板
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`.spec.jobTemplate` 是另一个 `.spec` 中必需的字段。它是 Job 的模板。
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除了它可以是嵌套的，并且不具有 `apiVersion` 或 `kind` 字段之外，它和 [Job](/docs/concepts/jobs/run-to-completion-finite-workloads/) 一样具有完全相同的模式（schema）。
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参考 [编写 Job 规格](/docs/concepts/jobs/run-to-completion-finite-workloads/#writing-a-job-spec)。
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### 启动 Job 的期限（秒级别）
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`.spec.startingDeadlineSeconds` 字段是可选的。它表示启动 Job 的期限（秒级别），如果因为任何原因而错过了被调度的时间，那么错过执行时间的 Job 将被认为是失败的。如果没有指定，则没有期限。
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### 并发策略
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`.spec.concurrencyPolicy` 字段也是可选的。它指定了如何处理被 Cron Job 创建的 Job 的并发执行。只允许指定下面策略中的一种：
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* `Allow`（默认）：允许并发运行 Job
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* `Forbid`：禁止并发运行，如果前一个还没有完成，则直接跳过下一个
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* `Replace`：取消当前正在运行的 Job，用一个新的来替换
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注意，当前策略只能应用于同一个 Cron Job 创建的 Job。如果存在多个 Cron Job，它们创建的 Job 之间总是允许并发运行。
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### 挂起
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`.spec.suspend` 字段也是可选的。如果设置为 `true`，后续所有执行都将被挂起。它对已经开始执行的 Job 不起作用。默认值为 `false`。
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### Job 历史限制
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`.spec.successfulJobsHistoryLimit` 和 `.spec.failedJobsHistoryLimit` 这两个字段是可选的。它们指定了可以保留完成和失败 Job 数量的限制。
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默认没有限制，所有成功和失败的 Job 都会被保留。然而，当运行一个 Cron Job 时，很快就会堆积很多 Job，推荐设置这两个字段的值。设置限制值为 `0`，相关类型的 Job 完成后将不会被保留。
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@ -0,0 +1,164 @@
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assignees:
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- erictune
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title: DaemonSet
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redirect_from:
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- "/docs/admin/daemons/"
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- "/docs/admin/daemons.html"
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* TOC
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{:toc}
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## 什么是 DaemonSet？
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_DaemonSet_ 确保全部（或者某些）节点上运行一个 Pod 的副本。当有节点加入集群时，也会为他们新增一个 Pod 。
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当有节点从集群移除时，这些 Pod 也会被回收。删除 DaemonSet 将会删除它创建的所有 Pod。
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使用 DaemonSet 的一些典型用法：
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- 运行集群存储 daemon，例如在每个节点上运行 `glusterd`、`ceph`。
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- 在每个节点上运行日志收集 daemon，例如`fluentd`、`logstash`。
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- 在每个节点上运行监控 daemon，例如 [Prometheus Node Exporter](https://github.com/prometheus/node_exporter)、`collectd`、Datadog 代理、New Relic 代理，或 Ganglia `gmond`。
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一个简单的用法是在所有的节点上都启动一个 DaemonSet，将被作为每种类型的 daemon 使用。
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一个稍微复杂的用法是单独对每种 daemon 类型使用多个 DaemonSet，但具有不同的标志，和/或对不同硬件类型具有不同的内存、CPU要求。
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## 编写 DaemonSet 规约
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### 必需字段
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和其它所有 Kubernetes 配置一样，DaemonSet 需要 `apiVersion`、`kind` 和 `metadata` 字段。
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有关配置文件的基本信息，详见文档 [deploying applications](/docs/user-guide/deploying-applications/)、[配置容器](/docs/user-guide/configuring-containers/) 和 [资源管理](/docs/concepts/tools/kubectl/object-management-overview/) 。
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DaemonSet 也需要一个 [`.spec`](https://git.k8s.io/community/contributors/devel/api-conventions.md#spec-and-status) 配置段。
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### Pod 模板
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`.spec` 唯一必需的字段是 `.spec.template`。
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`.spec.template` 是一个 [Pod 模板](/docs/user-guide/replication-controller/#pod-template)。
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它与 [Pod](/docs/user-guide/pods) 具有相同的 schema，除了它是嵌套的，而且不具有 `apiVersion` 或 `kind` 字段。
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除了 Pod 必需字段外，在 DaemonSet 中的 Pod 模板必须指定合理的标签（查看 [Pod Selector](#pod-selector)）。
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在 DaemonSet 中的 Pod 模板必须具有一个值为 `Always` 的 [`RestartPolicy`](/docs/user-guide/pod-states)，或者未指定它的值，默认是 `Always`。
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### Pod Selector
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`.spec.selector` 字段表示 Pod Selector，它与 [Job](/docs/concepts/jobs/run-to-completion-finite-workloads/) 或其它资源的 `.spec.selector` 的作用是相同的。
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`spec.selector` 表示一个对象，它由如下两个字段组成：
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* `matchLabels` - 与 [ReplicationController](/docs/concepts/workloads/controllers/replicationcontroller/) 的 `.spec.selector` 的作用相同。
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* `matchExpressions` - 允许构建更加复杂的 Selector，可以通过指定 key、value 列表，以及与 key 和 value 列表相关的操作符。
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当上述两个字段都指定时，结果表示的是 AND 关系。
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如果指定了 `.spec.selector`，必须与 `.spec.template.metadata.labels` 相匹配。如果没有指定，它们默认是等价的。如果与它们配置的不匹配，则会被 API 拒绝。
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如果 Pod 的 label 与 selector 匹配，或者直接基于其它的 DaemonSet、或者 Controller（例如 ReplicationController），也不可以创建任何 Pod。
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否则 DaemonSet Controller 将认为那些 Pod 是它创建的。Kubernetes 不会阻止这样做。一个场景是，可能希望在一个具有不同值的、用来测试用的节点上手动创建 Pod。
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### 仅在某些节点上运行 Pod
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如果指定了 `.spec.template.spec.nodeSelector`，DaemonSet Controller 将在能够与 [Node Selector](/docs/concepts/configuration/assign-pod-node/) 匹配的节点上创建 Pod。
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类似这种情况，可以指定 `.spec.template.spec.affinity`，然后 DaemonSet Controller 将在能够与 [Node Affinity](/docs/concepts/configuration/assign-pod-node/) 匹配的节点上创建 Pod。
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如果根本就没有指定，则 DaemonSet Controller 将在所有节点上创建 Pod。
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## 如何调度 Daemon Pod
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正常情况下，Pod 运行在哪个机器上是由 Kubernetes 调度器来选择的。然而，由 Daemon Controller 创建的 Pod 已经确定了在哪个机器上（Pod 创建时指定了 `.spec.nodeName`），因此：
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- DaemonSet Controller 并不关心一个节点的 [`unschedulable`](/docs/admin/node/#manual-node-administration) 字段。
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- DaemonSet Controller 可以创建 Pod，即使调度器还没有启动，这对集群启动是非常有帮助的。
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Daemon Pod 关心 [Taint 和 Toleration](/docs/concepts/configuration/assign-pod-node/#taints-and-tolerations-beta-feature)，它们会为没有指定 `tolerationSeconds` 的 `node.alpha.kubernetes.io/notReady` 和 `node.alpha.kubernetes.io/unreachable` 的 Taint，创建具有 `NoExecute` 的 Toleration。这确保了当 alpha 特性的 `TaintBasedEvictions` 被启用时，发生节点故障，比如网络分区，这时它们将不会被清除掉（当 `TaintBasedEvictions` 特性没有启用，在这些场景下也不会被清除，但会因为 NodeController 的硬编码行为而被清除，而不会因为 Toleration 导致被清除）。
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## 与 Daemon Pod 通信
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与 DaemonSet 中的 Pod 进行通信，几种可能的模式如下：
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- **Push**：配置 DaemonSet 中的 Pod 向其它 Service 发送更新，例如统计数据库。它们没有客户端。
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- **NodeIP 和已知端口**：DaemonSet 中的 Pod 可以使用 `hostPort`，从而可以通过节点 IP 访问到 Pod。客户端能通过某种方法知道节点 IP 列表，并且基于此也可以知道端口。
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- **DNS**：创建具有相同 Pod Selector 的 [Headless Service](/docs/user-guide/services/#headless-services)，然后通过使用 `endpoints` 资源或从 DNS 检索到多个 A 记录来发现 DaemonSet。
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- **Service**：创建具有相同 Pod Selector 的 Service，并使用该 Service 随机访问到某个节点上的 daemon（没有办法访问到特定节点）。
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## 更新 DaemonSet
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如果修改了节点标签（Label），DaemonSet 将立刻向新匹配上的节点添加 Pod，同时删除新近不能够匹配的节点上的 Pod。
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我们可以修改 DaemonSet 创建的 Pod。然而，不允许对 Pod 的所有字段进行更新。当下次节点（即使具有相同的名称）被创建时，DaemonSet Controller 还会使用最初的模板。
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可以删除一个 DaemonSet。如果使用 `kubectl` 并指定 `--cascade=false` 选项，则 Pod 将被保留在节点上。然后可以创建具有不同模板的新 DaemonSet。具有不同模板的新 DaemonSet 将能够通过标签匹配并识别所有已经存在的 Pod。它不会修改或删除它们，即使是错误匹配了 Pod 模板。通过删除 Pod 或者删除节点，可以强制创建新的 Pod。
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在 Kubernetes 1.6 或以后版本，可以在 DaemonSet 上 [执行滚动升级](/docs/tasks/manage-daemon/update-daemon-set/)。
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未来的 Kubernetes 版本将支持节点的可控更新。
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## DaemonSet 的可替代选择
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### init 脚本
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我们很可能希望直接在一个节点上启动 daemon 进程（例如，使用 `init`、`upstartd`、或 `systemd`）。这非常好，但基于 DaemonSet 来运行这些进程有如下一些好处：
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- 像对待应用程序一样，具备为 daemon 提供监控和管理日志的能力。
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- 为 daemon 和应用程序使用相同的配置语言和工具（如 Pod 模板、`kubectl`）。
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- Kubernetes 未来版本可能会支持对 DaemonSet 创建 Pod 与节点升级工作流进行集成。
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- 在资源受限的容器中运行 daemon，能够增加 daemon 和应用容器的隔离性。然而，这也实现了在容器中运行 daemon，但却不能在 Pod 中运行（例如，直接基于 Docker 启动）。
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### 裸 Pod
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可能要直接创建 Pod，同时指定其运行在特定的节点上。
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然而，DaemonSet 替换了由于任何原因被删除或终止的 Pod，例如节点失败、例行节点维护、内核升级。由于这个原因，我们应该使用 DaemonSet 而不是单独创建 Pod。
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### 静态 Pod
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可能需要通过在一个指定目录下编写文件来创建 Pod，该目录受 Kubelet 所监视。这些 Pod 被称为 [静态 Pod](/docs/concepts/cluster-administration/static-pod/)。
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不像 DaemonSet，静态 Pod 不受 kubectl 和其它 Kubernetes API 客户端管理。静态 Pod 不依赖于 apiserver，这使得它们在集群启动的情况下非常有用。
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而且，未来静态 Pod 可能会被废弃掉。
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### Replication Controller
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DaemonSet 与 [Replication Controller](/docs/user-guide/replication-controller) 非常类似，它们都能创建 Pod，这些 Pod 对应的进程都不希望被终止掉（例如，Web 服务器、存储服务器）。
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为无状态的 Service 使用 Replication Controller，比如前端（Frontend）服务，实现对副本的数量进行扩缩容、平滑升级，比之于精确控制 Pod 运行在某个主机上要重要得多。
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需要 Pod 副本总是运行在全部或特定主机上，并需要先于其他 Pod 启动，当这被认为非常重要时，应该使用 Daemon Controller。
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@ -0,0 +1,180 @@
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title: 垃圾收集
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redirect_from:
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- "/docs/concepts/abstractions/controllers/garbage-collection/"
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- "/docs/concepts/abstractions/controllers/garbage-collection.html"
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- "/docs/user-guide/garbage-collection/"
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- "/docs/user-guide/garbage-collection.html"
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---
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{% capture overview %}
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Kubernetes 垃圾收集器的角色是删除指定的对象，这些对象曾经有但以后不再拥有 Owner 了。
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**注意**：垃圾收集是 beta 特性，在 Kubernetes 1.4 及以上版本默认启用。
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{% endcapture %}
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{% capture body %}
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## Owner 和 Dependent
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某些 Kubernetes 对象是其它一些对象的 Owner。例如，一个 ReplicaSet 是一组 Pod 的 Owner。
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具有 Owner 的对象被称为是 Owner 的 *Dependent*。
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每个 Dependent 对象具有一个指向其所属对象的 `metadata.ownerReferences` 字段。
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有时，Kubernetes 会自动设置 `ownerReference` 的值。
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例如，当创建一个 ReplicaSet 时，Kubernetes 自动设置 ReplicaSet 中每个 Pod 的 `ownerReference` 字段值。
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在 1.6 版本，Kubernetes 会自动为某些对象设置 `ownerReference` 的值，这些对象是由 ReplicationController、ReplicaSet、StatefulSet、DaemonSet 和 Deployment 所创建或管理。
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也可以通过手动设置 `ownerReference` 的值，来指定 Owner 和 Dependent 之间的关系。
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这里有一个配置文件，表示一个具有 3 个 Pod 的 ReplicaSet：
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{% include code.html language="yaml" file="my-repset.yaml" ghlink="/docs/concepts/workloads/controllers/my-repset.yaml" %}
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如果创建该 ReplicaSet，然后查看 Pod 的 metadata 字段，能够看到 OwnerReferences 字段：
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```shell
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kubectl create -f https://k8s.io/docs/concepts/abstractions/controllers/my-repset.yaml
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kubectl get pods --output=yaml
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```
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输出显示了 Pod 的 Owner 是名为 my-repset 的 ReplicaSet：
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```shell
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apiVersion: v1
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kind: Pod
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||||
metadata:
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||||
...
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||||
ownerReferences:
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||||
- apiVersion: extensions/v1beta1
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||||
controller: true
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||||
blockOwnerDeletion: true
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||||
kind: ReplicaSet
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||||
name: my-repset
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||||
uid: d9607e19-f88f-11e6-a518-42010a800195
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||||
...
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||||
```
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||||
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||||
## 控制垃圾收集器删除 Dependent
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当删除对象时，可以指定是否该对象的 Dependent 也自动删除掉。
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自动删除 Dependent 也称为 *级联删除*。
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Kubernetes 中有两种 *级联删除* 的模式：*background* 模式和 *foreground* 模式。
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如果删除对象时，不自动删除它的 Dependent，这些 Dependent 被称作是原对象的 *孤儿*。
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### Background 级联删除
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在 *background 级联删除* 模式下，Kubernetes 会立即删除 Owner 对象，然后垃圾收集器会在后台删除这些 Dependent。
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### Foreground 级联删除
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在 *foreground 级联删除* 模式下，根对象首先进入 “删除中” 状态。在 “删除中” 状态会有如下的情况：
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* 对象仍然可以通过 REST API 可见。
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* 会设置对象的 `deletionTimestamp` 字段。
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* 对象的 `metadata.finalizers` 字段包含了值 "foregroundDeletion"。
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一旦对象被设置为 “删除中” 状态，垃圾收集器会删除对象的所有 Dependent。
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垃圾收集器在删除了所有 “Blocking” 状态的 Dependent（对象的 `ownerReference.blockOwnerDeletion=true`）之后，它会删除 Owner 对象。
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注意，在 “foreground 删除” 模式下，只有设置了 `ownerReference.blockOwnerDeletion` 值得 Dependent 才能阻止删除 Owner 对象。
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在 Kubernetes 1.7 版本中将增加许可控制器（Admission Controller），基于 Owner 对象上的删除权限来控制用户去设置 `blockOwnerDeletion` 的值为 true，所以未授权的 Dependent 不能够延迟 Owner 对象的删除。
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如果一个对象的 `ownerReferences` 字段被一个 Controller（例如 Deployment 或 ReplicaSet）设置，`blockOwnerDeletion` 会被自动设置，不需要手动修改这个字段。
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### 设置级联删除策略
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通过为 Owner 对象设置 `deleteOptions.propagationPolicy` 字段，可以控制级联删除策略。
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可能的取值包括：“orphan”、“Foreground” 或 “Background”。
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对很多 Controller 资源，包括 ReplicationController、ReplicaSet、StatefulSet、DaemonSet 和 Deployment，默认的垃圾收集策略是 `orphan`。
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因此，除非指定其它的垃圾收集策略，否则所有 Dependent 对象使用的都是 `orphan` 策略。
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下面是一个在后台删除 Dependent 对象的例子：
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```shell
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kubectl proxy --port=8080
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||||
curl -X DELETE localhost:8080/apis/extensions/v1beta1/namespaces/default/replicasets/my-repset \
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||||
-d '{"kind":"DeleteOptions","apiVersion":"v1","propagationPolicy":"Background"}' \
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||||
-H "Content-Type: application/json"
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```
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下面是一个在前台删除 Dependent 对象的例子：
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```shell
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kubectl proxy --port=8080
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||||
curl -X DELETE localhost:8080/apis/extensions/v1beta1/namespaces/default/replicasets/my-repset \
|
||||
-d '{"kind":"DeleteOptions","apiVersion":"v1","propagationPolicy":"Foreground"}' \
|
||||
-H "Content-Type: application/json"
|
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```
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||||
下面是一个孤儿 Dependent 的例子：
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```shell
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kubectl proxy --port=8080
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||||
curl -X DELETE localhost:8080/apis/extensions/v1beta1/namespaces/default/replicasets/my-repset \
|
||||
-d '{"kind":"DeleteOptions","apiVersion":"v1","propagationPolicy":"Orphan"}' \
|
||||
-H "Content-Type: application/json"
|
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```
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||||
kubectl 也支持级联删除。
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||||
通过设置 `--cascade` 为 true，可以使用 kubectl 自动删除 Dependent 对象。
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||||
设置 `--cascade` 为 false，会使 Dependent 对象成为孤儿 Dependent 对象。
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||||
`--cascade` 的默认值是 true。
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下面是一个例子，使一个 ReplicaSet 的 Dependent 对象成为孤儿 Dependent：
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```shell
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kubectl delete replicaset my-repset --cascade=false
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```
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## 已知的问题
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* 1.7 版本，垃圾收集不支持 [自定义资源](/docs/concepts/api-extension/custom-resources/)，比如那些通过 CustomResourceDefinition 新增，或者通过 API server 聚集而成的资源对象。
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||||
[其它已知的问题](https://github.com/kubernetes/kubernetes/issues/26120)
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{% endcapture %}
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{% capture whatsnext %}
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||||
[设计文档 1](https://git.k8s.io/community/contributors/design-proposals/garbage-collection.md)
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||||
[设计文档 2](https://git.k8s.io/community/contributors/design-proposals/synchronous-garbage-collection.md)
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{% endcapture %}
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{% include templates/concept.md %}
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@ -0,0 +1,330 @@
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---
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||||
assignees:
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||||
- erictune
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||||
title: Init 容器
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redirect_from:
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- "/docs/concepts/abstractions/init-containers/"
|
||||
- "/docs/concepts/abstractions/init-containers.html"
|
||||
- "/docs/user-guide/pods/init-container/"
|
||||
- "/docs/user-guide/pods/init-container.html"
|
||||
---
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||||
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||||
{% capture overview %}
|
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||||
本页提供了 Init 容器的概览，它是一种专用的容器，在应用容器启动之前运行，并包括一些应用镜像中不存在的实用工具和安装脚本。
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||||
{% endcapture %}
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||||
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||||
{:toc}
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||||
这个特性在 1.6 版本已经退出 beta 版本。Init 容器可以在 PodSpec 中同应用的 `containers` 数组一起来指定。
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||||
beta 注解的值将仍然需要保留，并覆盖 PodSpec 字段值。
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{% capture body %}
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## 理解 Init 容器
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[Pod](/docs/concepts/abstractions/pod/) 能够具有多个容器，应用运行在容器里面，但是它也可能有一个或多个先于应用容器启动的 Init 容器。
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Init 容器与普通的容器非常像，除了如下两点：
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* 它们总是运行到完成。
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* 每个都必须在下一个启动之前成功完成。
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如果 Pod 的 Init 容器失败，Kubernetes 会不断地重启该 Pod，直到 Init 容器成功为止。然而，如果 Pod 对应的 `restartPolicy` 值为 Never，它不会重新启动。
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||||
指定容器为 Init 容器，需要在 PodSpec 中添加 `initContainers` 字段，以 [v1.Container](/docs/api-reference/v1.6/#container-v1-core) 类型对象的 JSON 数组的形式，还有 app 的 `containers` 数组。
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||||
Init 容器的状态在 `status.initContainerStatuses` 字段中以容器状态数组的格式返回（类似 `status.containerStatuses` 字段）。
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### 与普通容器的不同之处
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Init 容器支持应用容器的全部字段和特性，包括资源限制、数据卷和安全设置。
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然而，Init 容器对资源请求和限制的处理稍有不同，在下面 [资源](#resources) 处有说明。
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||||
而且 Init 容器不支持 Readiness Probe，因为它们必须在 Pod 就绪之前运行完成。
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||||
如果为一个 Pod 指定了多个 Init 容器，那些容器会按顺序一次运行一个。
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每个 Init 容器必须运行成功，下一个才能够运行。
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当所有的 Init 容器运行完成时，Kubernetes 初始化 Pod 并像平常一样运行应用容器。
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## Init 容器能做什么？
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因为 Init 容器具有与应用容器分离的单独镜像，它们的启动相关代码具有如下优势：
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* 它们可以包含并运行实用工具，处于安全考虑，是不建议在应用容器镜像中包含这些实用工具的。
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* 它们可以包含使用工具和定制化代码来安装，但是不能出现在应用镜像中。例如，创建镜像没必要 `FROM` 另一个镜像，只需要在安装过程中使用类似 `sed`、 `awk`、 `python` 或 `dig` 这样的工具。
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||||
* 应用镜像可以分离出创建和部署的角色，而没有必要联合它们构建一个单独的镜像。
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||||
* 它们使用 Linux Namespace，所以对应用容器具有不同的文件系统视图。因此，它们能够具有访问 Secret 的权限，而应用容器不能够访问。
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||||
* 它们在应用容器启动之前运行完成，然而应用容器并行运行，所以 Init 容器提供了一种简单的方式来阻塞或延迟应用容器的启动，直到满足了一组先决条件。
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### 示例
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下面是一些如何使用 Init 容器的想法：
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* 等待一个 Service 完成创建，通过类似如下 shell 命令：
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for i in {1..100}; do sleep 1; if dig myservice; then exit 0; fi; exit 1
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* 注册这个 Pod 到远程服务器，通过在命令中调用 API，类似如下：
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curl -X POST http://$MANAGEMENT_SERVICE_HOST:$MANAGEMENT_SERVICE_PORT/register -d 'instance=$(<POD_NAME>)&ip=$(<POD_IP>)'
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* 在启动应用容器之前等一段时间，使用类似 `sleep 60` 的命令。
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* 克隆 Git 仓库到数据卷。
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* 将配置值放到配置文件中，运行模板工具为主应用容器动态地生成配置文件。例如，在配置文件中存放 POD_IP 值，并使用 Jinja 生成主应用配置文件。
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||||
更多详细用法示例，可以在 [StatefulSet 文档](/docs/concepts/abstractions/controllers/statefulsets/) 和 [生产环境 Pod 指南](/docs/user-guide/production-pods.md#handling-initialization) 中找到。
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### 使用 Init 容器
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下面是 Kubernetes 1.5 版本 yaml 文件，展示了一个具有 2 个 Init 容器的简单 Pod。
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第一个等待 `myservice` 启动，第二个等待 `mydb` 启动。
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一旦这两个 Service 都启动完成，Pod 将开始启动。
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```yaml
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||||
apiVersion: v1
|
||||
kind: Pod
|
||||
metadata:
|
||||
name: myapp-pod
|
||||
labels:
|
||||
app: myapp
|
||||
annotations:
|
||||
pod.beta.kubernetes.io/init-containers: '[
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||||
{
|
||||
"name": "init-myservice",
|
||||
"image": "busybox",
|
||||
"command": ["sh", "-c", "until nslookup myservice; do echo waiting for myservice; sleep 2; done;"]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"name": "init-mydb",
|
||||
"image": "busybox",
|
||||
"command": ["sh", "-c", "until nslookup mydb; do echo waiting for mydb; sleep 2; done;"]
|
||||
}
|
||||
]'
|
||||
spec:
|
||||
containers:
|
||||
- name: myapp-container
|
||||
image: busybox
|
||||
command: ['sh', '-c', 'echo The app is running! && sleep 3600']
|
||||
```
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||||
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||||
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||||
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||||
这是 Kubernetes 1.6 版本的新语法，尽管老的 annotation 语法仍然可以使用。我们已经把 Init 容器的声明移到 `spec` 中：
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||||
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||||
```yaml
|
||||
apiVersion: v1
|
||||
kind: Pod
|
||||
metadata:
|
||||
name: myapp-pod
|
||||
labels:
|
||||
app: myapp
|
||||
spec:
|
||||
containers:
|
||||
- name: myapp-container
|
||||
image: busybox
|
||||
command: ['sh', '-c', 'echo The app is running! && sleep 3600']
|
||||
initContainers:
|
||||
- name: init-myservice
|
||||
image: busybox
|
||||
command: ['sh', '-c', 'until nslookup myservice; do echo waiting for myservice; sleep 2; done;']
|
||||
- name: init-mydb
|
||||
image: busybox
|
||||
command: ['sh', '-c', 'until nslookup mydb; do echo waiting for mydb; sleep 2; done;']
|
||||
```
|
||||
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||||
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|
||||
1.5 版本的语法在 1.6 版本仍然可以使用，但是我们推荐使用 1.6 版本的新语法。
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||||
在 Kubernetes 1.6 版本中，Init 容器在 API 中新建了一个字段。
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||||
虽然期望使用 beta 版本的 annotation，但在未来发行版将会被废弃掉。
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||||
下面的 yaml 文件展示了 `mydb` 和 `myservice` 两个 Service：
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||||
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||||
```
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||||
kind: Service
|
||||
apiVersion: v1
|
||||
metadata:
|
||||
name: myservice
|
||||
spec:
|
||||
ports:
|
||||
- protocol: TCP
|
||||
port: 80
|
||||
targetPort: 9376
|
||||
---
|
||||
kind: Service
|
||||
apiVersion: v1
|
||||
metadata:
|
||||
name: mydb
|
||||
spec:
|
||||
ports:
|
||||
- protocol: TCP
|
||||
port: 80
|
||||
targetPort: 9377
|
||||
```
|
||||
|
||||
|
||||
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||||
这个 Pod 可以使用下面的命令进行启动和调试：
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||||
```
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$ kubectl create -f myapp.yaml
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||||
pod "myapp-pod" created
|
||||
$ kubectl get -f myapp.yaml
|
||||
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
|
||||
myapp-pod 0/1 Init:0/2 0 6m
|
||||
$ kubectl describe -f myapp.yaml
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||||
Name: myapp-pod
|
||||
Namespace: default
|
||||
[...]
|
||||
Labels: app=myapp
|
||||
Status: Pending
|
||||
[...]
|
||||
Init Containers:
|
||||
init-myservice:
|
||||
[...]
|
||||
State: Running
|
||||
[...]
|
||||
init-mydb:
|
||||
[...]
|
||||
State: Waiting
|
||||
Reason: PodInitializing
|
||||
Ready: False
|
||||
[...]
|
||||
Containers:
|
||||
myapp-container:
|
||||
[...]
|
||||
State: Waiting
|
||||
Reason: PodInitializing
|
||||
Ready: False
|
||||
[...]
|
||||
Events:
|
||||
FirstSeen LastSeen Count From SubObjectPath Type Reason Message
|
||||
--------- -------- ----- ---- ------------- -------- ------ -------
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||||
16s 16s 1 {default-scheduler } Normal Scheduled Successfully assigned myapp-pod to 172.17.4.201
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||||
16s 16s 1 {kubelet 172.17.4.201} spec.initContainers{init-myservice} Normal Pulling pulling image "busybox"
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||||
13s 13s 1 {kubelet 172.17.4.201} spec.initContainers{init-myservice} Normal Pulled Successfully pulled image "busybox"
|
||||
13s 13s 1 {kubelet 172.17.4.201} spec.initContainers{init-myservice} Normal Created Created container with docker id 5ced34a04634; Security:[seccomp=unconfined]
|
||||
13s 13s 1 {kubelet 172.17.4.201} spec.initContainers{init-myservice} Normal Started Started container with docker id 5ced34a04634
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||||
$ kubectl logs myapp-pod -c init-myservice # Inspect the first init container
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||||
$ kubectl logs myapp-pod -c init-mydb # Inspect the second init container
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```
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||||
一旦我们启动了 `mydb` 和 `myservice` 这两个 Service，我们能够看到 Init 容器完成，并且 `myapp-pod` 被创建：
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```
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||||
$ kubectl create -f services.yaml
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||||
service "myservice" created
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||||
service "mydb" created
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||||
$ kubectl get -f myapp.yaml
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||||
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
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||||
myapp-pod 1/1 Running 0 9m
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||||
```
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||||
这个例子非常简单，但是应该能够为创建自己的 Init 容器提供一些启发。
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## 具体行为
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在 Pod 启动过程中，Init 容器会按顺序在网络和数据卷初始化之后启动。
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每个容器必须在下一个容器启动之前成功退出。
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||||
如果由于运行时或失败退出，导致容器启动失败，它会根据 Pod 的 `restartPolicy` 指定的策略进行重试。
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||||
然而，如果 Pod 的 `restartPolicy` 设置为 Always，Init 容器失败时会使用 `RestartPolicy` 策略。
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||||
在所有的 Init 容器没有成功之前，Pod 将不会变成 `Ready` 状态。
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||||
Init 容器的端口将不会在 Service 中进行聚集。
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||||
正在初始化中的 Pod 处于 `Pending` 状态，但应该会将条件 `Initializing` 设置为 true。
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||||
如果 Pod [重启](#pod-restart-reasons)，所有 Init 容器必须重新执行。
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||||
对 Init 容器 spec 的修改，被限制在容器 image 字段中。
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||||
更改 Init 容器的 image 字段，等价于重启该 Pod。
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因为 Init 容器可能会被重启、重试或者重新执行，所以 Init 容器的代码应该是幂等的。
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特别地，被写到 `EmptyDirs` 中文件的代码，应该对输出文件可能已经存在做好准备。
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||||
Init 容器具有应用容器的所有字段。
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然而 Kubernetes 禁止使用 `readinessProbe`，因为 Init 容器不能够定义不同于完成（completion）的就绪（readiness）。
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这会在验证过程中强制执行。
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||||
在 Pod 上使用 `activeDeadlineSeconds`，在容器上使用 `livenessProbe`，这样能够避免 Init 容器一直失败。
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||||
这就为 Init 容器活跃设置了一个期限。
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||||
在 Pod 中的每个 app 和 Init 容器的名称必须唯一；与任何其它容器共享同一个名称，会在验证时抛出错误。
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### 资源
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为 Init 容器指定顺序和执行逻辑，下面对资源使用的规则将被应用：
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* 在所有 Init 容器上定义的，任何特殊资源请求或限制的最大值，是 *有效初始请求/限制*
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* Pod 对资源的 *有效请求/限制* 要高于：
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* 所有应用容器对某个资源的请求/限制之和
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||||
* 对某个资源的有效初始请求/限制
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||||
* 基于有效请求/限制完成调度，这意味着 Init 容器能够为初始化预留资源，这些资源在 Pod 生命周期过程中并没有被使用。
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||||
* Pod 的 *有效 QoS 层*，是 Init 容器和应用容器相同的 QoS 层。
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||||
基于有效 Pod 请求和限制来应用配额和限制。
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||||
Pod 级别的 cgroups 是基于有效 Pod 请求和限制，和调度器相同。
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### Pod 重启的原因
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Pod 能够重启，会导致 Init 容器重新执行，主要有如下几个原因：
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* 用户更新 PodSpec 导致 Init 容器镜像发生改变。应用容器镜像的变更只会重启应用容器。
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||||
* Pod 基础设施容器被重启。这不多见，但某些具有 root 权限可访问 Node 的人可能会这样做。
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||||
* 当 `restartPolicy` 设置为 Always，Pod 中所有容器会终止，强制重启，由于垃圾收集导致 Init 容器完成的记录丢失。
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## 支持与兼容性
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||||
Apiserver 版本为 1.6 或更高版本的集群，通过使用 `spec.initContainers` 字段来支持 Init 容器。
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||||
之前的版本可以使用 alpha 和 beta 注解支持 Init 容器。
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||||
`spec.initContainers` 字段也被加入到 alpha 和 beta 注解中，所以 Kubernetes 1.3.0 版本或更高版本可以执行 Init 容器，并且 1.6 版本的 apiserver 能够安全的回退到 1.5.x 版本，而不会使存在的已创建 Pod 失去 Init 容器的功能。
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{% endcapture %}
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||||
{% capture whatsnext %}
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||||
* [创建具有 Init 容器的 Pod](/docs/tasks/configure-pod-container/configure-pod-initialization/#creating-a-pod-that-has-an-init-container)
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||||
{% endcapture %}
|
||||
|
||||
|
||||
{% include templates/concept.md %}
|
||||
|
|
@ -0,0 +1,259 @@
|
|||
---
|
||||
assignees:
|
||||
- derekwaynecarr
|
||||
- janetkuo
|
||||
title: 设置 Pod CPU 和内存限制
|
||||
redirect_from:
|
||||
- "/docs/admin/limitrange/"
|
||||
- "/docs/admin/limitrange/index.html"
|
||||
- "/docs/tasks/configure-pod-container/limit-range/"
|
||||
- "/docs/tasks/configure-pod-container/limit-range.html"
|
||||
---
|
||||
|
||||
{% capture overview %}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
默认情况下，Pod 运行没有限制 CPU 和内存。
|
||||
这意味着系统中的任何 Pod 将能够像执行该 Pod 所在的节点一样，使用足够多 CPU 和内存。
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||||
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||||
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||||
这个例子演示了如何限制 Kubernetes [Namespace](/docs/tasks/administer-cluster/namespaces-walkthrough/)，以此来控制每个 Pod 的最小/最大资源限额。
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另外，这个例子演示了当终端用户没有为 Pod 设置资源限额时，如何使用默认的资源限额。
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{% endcapture %}
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{% capture prerequisites %}
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* {% include task-tutorial-prereqs.md %}
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{% endcapture %}
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{% capture steps %}
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## 创建 Namespace
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这个例子将使用一个自定义的 Namespace 来演示相关的概念。
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让我们创建一个名称为 limit-example 的 Namespace：
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```shell
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$ kubectl create namespace limit-example
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namespace "limit-example" created
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```
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注意到 `kubectl` 命令将打印出被创建或修改的资源的类型和名称，也会在后面的命令中使用到：
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```shell
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$ kubectl get namespaces
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NAME STATUS AGE
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||||
default Active 51s
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limit-example Active 45s
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```
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## 对 Namespace 应用限制
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在我们的 Namespace 中创建一个简单的限制：
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```shell
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$ kubectl create -f https://k8s.io/docs/tasks/configure-pod-container/limits.yaml --namespace=limit-example
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||||
limitrange "mylimits" created
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```
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让我们描述一下在该 Namespace 中被强加的限制：
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```shell
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||||
$ kubectl describe limits mylimits --namespace=limit-example
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Name: mylimits
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||||
Namespace: limit-example
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||||
Type Resource Min Max Default Request Default Limit Max Limit/Request Ratio
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||||
---- -------- --- --- --------------- ------------- -----------------------
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||||
Pod cpu 200m 2 - - -
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||||
Pod memory 6Mi 1Gi - - -
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||||
Container cpu 100m 2 200m 300m -
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||||
Container memory 3Mi 1Gi 100Mi 200Mi -
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```
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在这个场景下，指定了如下限制：
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1. 如果一个资源被指定了最大约束（在该例子中为 2 CPU 和 1Gi 内存），则必须为跨所有容器的该资源指定限制（limits）。
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||||
当尝试创建该 Pod 时，指定限额失败将导致一个验证错误。
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||||
注意，一个默认的限额通过在 `limits.yaml` 文件中的 *default* 来设置（300m CPU 和 200Mi 内存）。
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||||
2. 如果一个资源被指定了最小约束（在该例子中为 100m CPU 和 3Mi 内存），则必须跨所有容器的该资源指定请求（requests）。
|
||||
当尝试创建该 Pod 时，指定的请求失败将导致一个验证错误。
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||||
注意，一个默认的请求的值通过在 `limits.yaml` 文件中的 *defaultRequest* 来设置（200m CPU 和 100Mi 内存）。
|
||||
3. 对任意 Pod，所有容器内存 requests 值之和必须 >= 6Mi，所有容器内存 limits 值之和必须 <= 1Gi；
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||||
所有容器 CPU requests 值之和必须 >= 200m，所有容器 CPU limits 值之和必须 <= 2。
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## 创建时强制设置限制
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当集群中的 Pod 创建和更新时，在一个 Namespace 中列出的限额是强制设置的。
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如果将该限额修改成一个不同的值范围，它不会影响先前在该 Namespace 中创建的 Pod。
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||||
如果资源（CPU 或内存）被设置限额，用户将在创建时得到一个错误，并指出了错误的原因。
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首先让我们启动一个 [Deployment](/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/)，它创建一个单容器 Pod，演示了如何将默认值应用到每个 Pod 上：
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```shell
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||||
$ kubectl run nginx --image=nginx --replicas=1 --namespace=limit-example
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||||
deployment "nginx" created
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```
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||||
注意，在 >= v1.2 版本的 Kubernetes 集群中，`kubectl run` 创建了名称为 “nginx” 的 Deployment。如果在老版本的集群上运行，相反它会创建 ReplicationController。
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||||
如果想要获取老版本的行为，使用 `--generator=run/v1` 选项来创建 ReplicationController。查看 [`kubectl run`](/docs/user-guide/kubectl/v1.6/#run) 获取更多详细信息。
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||||
Deployment 管理单容器 Pod 的 1 个副本。让我们看一下它是如何管理 Pod 的。首先，查找到 Pod 的名称：
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```shell
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||||
$ kubectl get pods --namespace=limit-example
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||||
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
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||||
nginx-2040093540-s8vzu 1/1 Running 0 11s
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||||
```
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||||
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||||
以 yaml 输出格式来打印这个 Pod，然后 `grep` 其中的 `resources` 字段。注意，您自己的 Pod 的名称将不同于上面输出的：
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```shell
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||||
$ kubectl get pods nginx-2040093540-s8vzu --namespace=limit-example -o yaml | grep resources -C 8
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||||
resourceVersion: "57"
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||||
selfLink: /api/v1/namespaces/limit-example/pods/nginx-2040093540-ivimu
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||||
uid: 67b20741-f53b-11e5-b066-64510658e388
|
||||
spec:
|
||||
containers:
|
||||
- image: nginx
|
||||
imagePullPolicy: Always
|
||||
name: nginx
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||||
resources:
|
||||
limits:
|
||||
cpu: 300m
|
||||
memory: 200Mi
|
||||
requests:
|
||||
cpu: 200m
|
||||
memory: 100Mi
|
||||
terminationMessagePath: /dev/termination-log
|
||||
volumeMounts:
|
||||
```
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||||
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||||
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||||
注意，我们的 Nginx 容器已经使用了 Namespace 的默认 CPU 和内存资源的 *limits* 和 *requests*。
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让我们创建一个 Pod，它具有一个请求 3 CPU 核心的容器，这超过了被允许的限额：
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```shell
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||||
$ kubectl create -f https://k8s.io/docs/tasks/configure-pod-container/invalid-pod.yaml --namespace=limit-example
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||||
Error from server: error when creating "http://k8s.io/docs/tasks/configure-pod-container/invalid-pod.yaml": Pod "invalid-pod" is forbidden: [Maximum cpu usage per Pod is 2, but limit is 3., Maximum cpu usage per Container is 2, but limit is 3.]
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||||
```
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||||
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||||
让我们创建一个 Pod，使它在允许的最大限额范围之内：
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```shell
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||||
$ kubectl create -f https://k8s.io/docs/tasks/configure-pod-container/valid-pod.yaml --namespace=limit-example
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||||
pod "valid-pod" created
|
||||
```
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||||
现在查看该 Pod 的 resources 字段：
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```shell
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||||
$ kubectl get pods valid-pod --namespace=limit-example -o yaml | grep -C 6 resources
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||||
uid: 3b1bfd7a-f53c-11e5-b066-64510658e388
|
||||
spec:
|
||||
containers:
|
||||
- image: gcr.io/google_containers/serve_hostname
|
||||
imagePullPolicy: Always
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||||
name: kubernetes-serve-hostname
|
||||
resources:
|
||||
limits:
|
||||
cpu: "1"
|
||||
memory: 512Mi
|
||||
requests:
|
||||
cpu: "1"
|
||||
memory: 512Mi
|
||||
```
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||||
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||||
注意到这个 Pod 显式地指定了资源 *limits* 和 *requests*，所以它不会使用该 Namespace 的默认值。
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||||
注意：在物理节点上默认安装的 Kubernetes 集群中，CPU 资源的 *limits* 是被强制使用的，该 Kubernetes 集群运行容器，除非管理员在部署 kublet 时使用了如下标志：
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```shell
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||||
$ kubelet --help
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||||
Usage of kubelet
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||||
....
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||||
--cpu-cfs-quota[=true]: Enable CPU CFS quota enforcement for containers that specify CPU limits
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||||
$ kubelet --cpu-cfs-quota=false ...
|
||||
```
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||||
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## 清理
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基于使用的该示例来清理资源，可以通过如下命令删除名称为 limit-example 的 Namespace：
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```shell
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||||
$ kubectl delete namespace limit-example
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||||
namespace "limit-example" deleted
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||||
$ kubectl get namespaces
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||||
NAME STATUS AGE
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||||
default Active 12m
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||||
```
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{% endcapture %}
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||||
{% capture discussion %}
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||||
## 设置资限额制的动机
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可能由于对资源使用的各种原因，用户希望对单个 Pod 的资源总量进行强制限制。
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例如：
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1. 集群中每个节点有 2GB 内存。集群操作员不想接受内存需求大于 2GB 的 Pod，因为集群中没有节点能支持这个要求。
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为了避免 Pod 永远无法被调度到集群中的节点上，操作员会选择去拒绝超过 2GB 内存作为许可控制的 Pod。
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||||
2. 一个集群被一个组织内部的 2 个团体共享，分别作为生产和开发工作负载来运行。
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||||
生产工作负载可能消耗多达 8GB 内存，而开发工作负载可能消耗 512MB 内存。
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||||
集群操作员为每个工作负载创建了一个单独的 Namespace，为每个 Namespace 设置了限额。
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||||
3. 用户会可能创建一个资源消耗低于机器容量的 Pod。剩余的空间可能太小但很有用，然而对于整个集群来说浪费的代价是足够大的。
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||||
结果集群操作员会希望设置限额：为了统一调度和限制浪费，Pod 必须至少消耗它们平均节点大小 20% 的内存和 CPU。
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## 总结
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想要限制单个容器或 Pod 消耗资源总量的集群操作员，能够为每个 Kubernetes Namespace 定义可允许的范围。
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在没有任何明确指派的情况下，Kubernetes 系统能够使用默认的资源 *limits* 和 *requests*，如果需要的话，限制一个节点上的 Pod 的资源总量。
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{% endcapture %}
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||||
{% capture whatsnext %}
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* 查看 [LimitRange 设计文档](https://git.k8s.io/community/contributors/design-proposals/admission_control_limit_range.md) 获取更多信息。
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* 查看 [资源](/docs/concepts/configuration/manage-compute-resources-container/) 获取关于 Kubernetes 资源模型的详细描述。
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||||
{% endcapture %}
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||||
{% include templates/task.md %}
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@ -0,0 +1,161 @@
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approvers:
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- bowei
|
||||
- zihongz
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title: 在 Kubernetes 中配置私有 DNS 和上游域名服务器
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{% capture overview %}
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||||
本页展示了如何添加自定义私有 DNS 域（存根域）和上游域名服务器。
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{% endcapture %}
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||||
{% capture prerequisites %}
|
||||
* {% include task-tutorial-prereqs.md %}
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* Kubernetes 1.6 及其以上版本。
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* 集群必须配置使用 `kube-dns` 插件。
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{% endcapture %}
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{% capture steps %}
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## 配置存根域和上游 DNS 服务器
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通过为 kube-dns （`kube-system:kube-dns`）提供 ConfigMap，集群管理员能够指定自定义存根域和上游域名服务器。
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例如，下面的 ConfigMap 建立了一个 DNS 配置，它具有一个单独的存根域和两个上游域名服务器：
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```yaml
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apiVersion: v1
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||||
kind: ConfigMap
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||||
metadata:
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||||
name: kube-dns
|
||||
namespace: kube-system
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||||
data:
|
||||
stubDomains: |
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||||
{“acme.local”: [“1.2.3.4”]}
|
||||
upstreamNameservers: |
|
||||
[“8.8.8.8”, “8.8.4.4”]
|
||||
```
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||||
按如上说明，具有 “.acme.local” 后缀的 DNS 请求被转发到 DNS 1.2.3.4。Google 公共 DNS服务器 为上游查询提供服务。
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下表描述了具有特定域名的查询如何映射到它们的目标 DNS 服务器：
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| 域名 | 响应查询的服务器 |
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| ----------- | -------------------------- |
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| kubernetes.default.svc.cluster.local| kube-dns |
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| foo.acme.local| 自定义 DNS (1.2.3.4) |
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||||
| widget.com | 上游 DNS (8.8.8.8, 8.8.4.4，其中之一) |
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||||
查看 [ConfigMap 选项](#configmap-options) 获取更多关于配置选项格式的详细信息。
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{% endcapture %}
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||||
{% capture discussion %}
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## 理解 Kubernetes 中名字解析
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可以为每个 Pod 设置 DNS 策略。
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当前 Kubernetes 支持两种 Pod 特定的 DNS 策略：“Default” 和 “ClusterFirst”。
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可以通过 `dnsPolicy` 标志来指定这些策略。
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*注意：“Default” 不是默认的 DNS 策略。如果没有显式地指定 `dnsPolicy`，将会使用 “ClusterFirst”。*
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### "Default" DNS 策略
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如果 `dnsPolicy` 被设置为 “Default”，则名字解析配置会继承自 Pod 运行所在的节点。
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自定义上游域名服务器和存根域不能够与这个策略一起使用。
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### "ClusterFirst" DNS 策略
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如果 `dnsPolicy` 被设置为 "ClusterFirst"，处理名字解析有所不同，*依赖于是否配置了存根域和上游 DNS 服务器*。
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**未进行自定义配置**：没有匹配上配置的集群域名后缀的任何请求，例如 “www.kubernetes.io”，将会被转发到继承自节点的上游域名服务器。
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**进行自定义配置**：如果配置了存根域和上游 DNS 服务器（类似于 [前面示例](#configuring-stub-domain-and-upstream-dns-servers) 配置的内容），DNS 查询将基于下面的流程对请求进行路由：
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1. 查询首先被发送到 kube-dns 中的 DNS 缓存层。
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1. 从缓存层，检查请求的后缀，并根据下面的情况转发到对应的 DNS 上：
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* *具有集群后缀的名字*（例如 ".cluster.local"）：请求被发送到 kube-dns。
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* *具有存根域后缀的名字*（例如 ".acme.local"）：请求被发送到配置的自定义 DNS 解析器（例如：监听在 1.2.3.4）。
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||||
* *未能匹配上后缀的名字*（例如 "widget.com"）：请求被转发到上游 DNS（例如：Google 公共 DNS 服务器，8.8.8.8 和 8.8.4.4）。
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## ConfigMap 选项
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kube-dns `kube-system:kube-dns` 对应的 ConfigMap 选项如下所示：
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| 字段 | 格式 | 描述 |
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| ----- | ------ | ----------- |
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| `stubDomains`（可选）| 使用 DNS 后缀作为键（例如 “acme.local”）的 JSON map，以及由 DNS IP 的 JSON 数组组成的值。 | 目标域名服务器可能是一个 Kubernetes Service。例如，可以运行自己的 dnsmasq 副本，将 DNS 名字暴露到 ClusterDNS namespace 中。|
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||||
| `upstreamNameservers`（可选）| DNS IP 的 JSON 数组。 | 注意：如果指定，则指定的值会替换掉被默认从节点的 `/etc/resolv.conf` 中获取到的域名服务器。限制：最多可以指定三个上游域名服务器。|
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## 附加示例
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### 示例：存根域
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在这个例子中，用户有一个 Consul DNS 服务发现系统，他们希望能够与 kube-dns 集成起来。
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Consul 域名服务器地址为 10.150.0.1，所有的 Consul 名字具有后缀 “.consul.local”。
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||||
要配置 Kubernetes，集群管理员只需要简单地创建一个 ConfigMap 对象，如下所示：
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```yaml
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apiVersion: v1
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||||
kind: ConfigMap
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||||
metadata:
|
||||
name: kube-dns
|
||||
namespace: kube-system
|
||||
data:
|
||||
stubDomains: |
|
||||
{“consul.local”: [“10.150.0.1”]}
|
||||
```
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||||
注意，集群管理员不希望覆盖节点的上游域名服务器，所以他们不会指定可选的 `upstreamNameservers` 字段。
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### 示例：上游域名服务器
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在这个示例中，集群管理员不希望显式地强制所有非集群 DNS 查询进入到他们自己的域名服务器 172.16.0.1。
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||||
而且这很容易实现：他们只需要创建一个 ConfigMap，`upstreamNameservers` 字段指定期望的域名服务器即可：
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||||
|
||||
```yaml
|
||||
apiVersion: v1
|
||||
kind: ConfigMap
|
||||
metadata:
|
||||
name: kube-dns
|
||||
namespace: kube-system
|
||||
data:
|
||||
upstreamNameservers: |
|
||||
[“172.16.0.1”]
|
||||
```
|
||||
|
||||
{% endcapture %}
|
||||
|
||||
{% include templates/task.md %}
|
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|
@ -0,0 +1,55 @@
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approvers:
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- davidopp
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- filipg
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- piosz
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title: 关键插件 Pod 的调度保证
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* TOC
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{:toc}
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## 概览
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除了 Kubernetes 核心组件，像运行在 master 机器上的 api-server、scheduler、controller-manager，由于各种原因，还有很多插件必须运行在一个普通的集群节点上（而不是 Kubernetes master）。
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这些插件中的一些对于一个功能完备的集群来说是非常关键的，例如 Heapster、DNS 以及 UI。
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如果一个关键的插件被移除（或者手动，或是类似升级这样具有副作用的其它操作），或者变成挂起状态（例如，当集群利用率过高，以及或者其它被调度到该空间中的挂起 Pod 被清理关键插件 Pod 给移除，或者由于其它原因导致节点上可用资源的总量发生变化），集群可能会停止正常工作。
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## 二次调度器：关键插件的调度保证
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二次调度器确保关键的插件总是能被调度（假定普通的 Pod 不存在时，集群具有足够的资源去运行关键插件 Pod）。
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如果调度器确定没有节点有足够资源去运行关键插件 Pod，假使有 Pod 已经运行在集群中（通过将关键插件 Pod 的条件 PodScheduled 设置为 false，原因设置为 Unschedulable 来指示），这时二次调度器通过清理一些 Pod 尽量去释放空间，然后调度器将调度该插件 Pod。
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为了避免这种情况，当另一个 Pod 被调度到该空间，为了该关键插件，被选择的节点导致临时变成 "CriticalAddonsOnly" 的 taint（查看 [更多详情](https://git.k8s.io/community/contributors/design-proposals/taint-toleration-dedicated.md)）。
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每个关键插件不得不容忍它，然而其它一些 Pod 不可能容忍该 taint。一旦该插件被成功调度，该 taint 会被移除。
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*警告：* 当前对选中哪个节点，以及为了调度该关键 Pod 杀掉哪个 Pod 并没有任何保证，所以如果启用了二次调度器，任何 Pod 都可能被偶然的杀掉以达到目的。
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## 配置
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二次调度器应该被 [作为 static Pod 默认启用](https://git.k8s.io/kubernetes/cluster/saltbase/salt/rescheduler/rescheduler.manifest)。
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它没有任何面向用户的配置（组件配置），或者 API，可以通过如下方式来禁用：
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* 在集群安装过程中通过设置 `ENABLE_RESCHEDULER` 标志为 `false`
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* 在运行中的集群中从 master 节点删除它的 manifest（默认路径 `/etc/kubernetes/manifests/rescheduler.manifest`）
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### 标记关键插件
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想变成关键插件，必须运行在 `kube-system` Namespace 中（是基于标志可配置的），并且：
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* 将 `scheduler.alpha.kubernetes.io/critical-pod` annotation 设置为空字符串，并且
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* 将 PodSpec 的 `tolerations` 字段设置为 `[{"key":"CriticalAddonsOnly", "operator":"Exists"}]`
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第一个表示是一个关键 Pod。第二个是二次调度器算法必需的。
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