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Kubernetes 使用技巧

本文收录了部分 Kubernetes 的使用技巧供大家参考。

1. 在容器中获取 Pod 的IP

通过环境变量来实现，该环境变量直接引用 resource 的状态字段，示例如下：

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: world-v2
spec:
  replicas: 3
  selector:
    app: world-v2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: world-v2
    spec:
      containers:
      - name: service
        image: test
        env:
        - name: POD_IP
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: status.podIP
        ports:
        - name: service
          containerPort: 777

容器中可以直接使用 POD_IP 环境变量获取容器的 IP。

2. 指定容器的启动参数

我们可以在 Pod 中为容器使用 command 为容器指定启动参数：

command: ["/bin/bash","-c","bootstrap.sh"]

看似很简单，使用数组的方式定义，所有命令使用跟 Dockerfile 中的 CMD 配置是一样的，但是有一点不同的是，bootsttap.sh 必须具有可执行权限，否则容器启动时会出错。

3. 让Pod调用宿主机的docker能力

我们可以想象一下这样的场景，让 Pod 来调用宿主机的 docker 能力，只需要将宿主机的 docker 命令和 docker.sock 文件挂载到 Pod 里面即可，如下：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
 name: busybox-cloudbomb
spec:
 containers:
 - image: busybox
 command:
 - /bin/sh
 - "-c"
 - "while true; \
 do \
 docker run -d --name BOOM_$(cat /dev/urandom | tr -cd 'a-f0-9' | head -c 6) nginx ; \
 done"
 name: cloudbomb
 volumeMounts:
 - mountPath: /var/run/docker.sock
 name: docker-socket
 - mountPath: /bin/docker
 name: docker-binary
 volumes:
 - name: docker-socket
 hostPath:
 path: /var/run/docker.sock
 - name: docker-binary
 hostPath:
 path: /bin/docker

参考：Architecture Patterns for Microservices in Kubernetes

4. 使用Init container初始化应用配置

Init container可以在应用程序的容器启动前先按顺序执行一批初始化容器，只有所有Init容器都启动成功后，Pod才算启动成功。看下下面这个例子（来源：kubernetes: mounting volume from within init container - Stack Overflow）：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: init
  labels:
    app: init
  annotations:
    pod.beta.kubernetes.io/init-containers: '[
        {
            "name": "download",
            "image": "axeclbr/git",
            "command": [
                "git",
                "clone",
                "https://github.com/mdn/beginner-html-site-scripted",
                "/var/lib/data"
            ],
            "volumeMounts": [
                {
                    "mountPath": "/var/lib/data",
                    "name": "git"
                }
            ]
        }
    ]'
spec:
  containers:
  - name: run
    image: docker.io/centos/httpd
    ports:
      - containerPort: 80
    volumeMounts:
    - mountPath: /var/www/html
      name: git
  volumes:
  - emptyDir: {}
    name: git

这个例子就是用来再应用程序启动前首先从GitHub中拉取代码并存储到共享目录下。

关于Init容器的更详细说明请参考 init容器。

5. 使容器内时间与宿主机同步

我们下载的很多容器内的时区都是格林尼治时间，与北京时间差8小时，这将导致容器内的日志和文件创建时间与实际时区不符，有两种方式解决这个问题：

  • 修改镜像中的时区配置文件
  • 将宿主机的时区配置文件/etc/localtime使用volume方式挂载到容器中

第二种方式比较简单，不需要重做镜像，只要在应用的yaml文件中增加如下配置：

volumeMounts:
  - name: host-time
    mountPath: /etc/localtime
    readOnly: true
  volumes:
  - name: host-time
    hostPath:
      path: /etc/localtime

6. 在Pod中获取宿主机的主机名、namespace等

这条技巧补充了第一条获取 podIP 的内容，方法都是一样的，只不过列出了更多的引用字段。

参考下面的 pod 定义，每个 pod 里都有一个 {.spec.nodeName} 字段，通过 fieldRef 和环境变量，就可以在Pod中获取宿主机的主机名（访问环境变量MY_NODE_NAME）。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: dapi-test-pod
spec:
  containers:
    - name: test-container
      image: busybox
      command: [ "/bin/sh", "-c", "env" ]
      env:
        - name: MY_NODE_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: spec.nodeName
        - name: MY_POD_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.name
        - name: MY_POD_NAMESPACE
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.namespace
        - name: MY_POD_IP
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: status.podIP
        - name: HOST_IP
          valueFrom:
           fieldRef:
             fieldPath: status.hostIP
        - name: MY_POD_SERVICE_ACCOUNT
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: spec.serviceAccountName
  restartPolicy: Never

7. 配置Pod使用外部DNS

修改kube-dns的使用的ConfigMap。

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: kube-dns
  namespace: kube-system
data:
  stubDomains: |
    {"k8s.com": ["192.168.10.10"]}
  upstreamNameservers: |
    ["8.8.8.8", "8.8.4.4"]

upstreamNameservers 即使用的外部DNS。

8. 创建一个CentOS测试容器

有时我们可能需要在Kubernetes集群中创建一个容器来测试集群的状态或对其它容器进行操作，这时候我们需要一个操作节点，可以使用一个普通的CentOS容器来实现。yaml文件见manifests/test/centos.yaml。

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: test
  labels:
    app: test
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test
    spec:
      containers:
      - image: harbor-001.jimmysong.io/library/centos:7.2.1511
        name: test
        command: ["/bin/bash","-c","while true; do sleep 1000; done"]
        imagePullPolicy: IfNotPresent

即使用一个while循环保证容器启动时拥有一个前台进程。

也可以直接使用kubectl run的方式来创建：

kubectl run --image=harbor-001.jimmysong.io/library/centos:7.2.1511 --command '/bin/bash -c "while true;do sleep 1000;done"' centos-test

9. 强制删除一直处于Terminating状态的Pod

有时候当我们直接删除Deployment/DaemonSets/StatefulSet等最高级别的Kubernetes资源对象时，会发现有些改对象管理的Pod一直处于Terminating而没有被删除的情况，这时候我们可以使用如下方式来强制删除它：

一、使用kubectl中的强制删除命令

kubectl delete pod $POD_ID --force --grace-period=0

如果这种方式有效，那么恭喜你！如果仍然无效的话，请尝试下面第二种方法。

二、直接删除etcd中的数据

这是一种最暴力的方式，我们不建议直接操作etcd中的数据，在操作前请确认知道你是在做什么。

假如要删除default namespace下的pod名为pod-to-be-deleted-0，在etcd所在的节点上执行下面的命令，删除etcd中保存的该pod的元数据：

ETCDCTL_API=3 etcdctl del /registry/pods/default/pod-to-be-deleted-0

这时API server就不会再看到该pod的信息。

如何使用etcdctl查看etcd中包括的kubernetes元数据，请参考：使用etcdctl访问kubernetes数据