5. Pod

1. Pod 개념 및 사용하기

Pod란?

•

컨테이너를 표현하는 K8S API의 최소 단위

•

Pod에는 하나 또는 여러개의 컨테이너가 포함될 수 있음

single pod

•

kubectl run 명령(CLI)으로 생성

kubectl run webserver --image=nginx:1.14
Shell
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•

pod yaml 을 이용해 생성

# 파일명: pod-nginx.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: webserver
spec:
  containers:
    -name: nginx-container
     image: nginx:1.14
     imagePullPolicy: Always
     port:
       - containerPort: 80
         protocol: TCP
YAML
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# Pod 실행
kubectl crate -f pod-nginx.yaml

# 현재 동작중인 pod 확인
kubectl get pods

# 결과보기
curl <pod's IP address>
Shell
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Multiful container pod

멀티 컨테이너 팟의 경우 -c를 통해 컨테이너를 명시해주어야함

# 파일명: pod-multi.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: multipod
spec:
  containers:
    -name: nginx-container
     image: nginx:1.14
     port:
       - containerPort: 80
    - name: centos-container
      image: centos:7
      command:
       - sleep
       - "10000"
YAML
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# Pod 실행
kubectl crate -f pod-multi.yaml

# 현재 동작중인 pod 확인
kubectl get pods

# Pod에 접속해서 결과보기
curl <pod's IP address>

# 컨테이너 접속하기
kubectl exec multipod -it -c centos-container -- /bin/bash

#로그 출력
kubectl logs multipod -c nginx-container
Shell
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문제

2. LivenessProbe를 사용한 self-healing Pod

•

pod이 계속 실행할 수 있음을 보장

•

pod의 spec에 정의

# pod definition
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
spec:
  containers:
    - name: nginx-container
      image: nginx:1.14
YAML
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# LivenessProbe definition
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
spec:
  containers:
    - name: nginx-container
      image: nginx:1.14
      livenessProbe:
        httpGet:
          path: /
          port: 80
YAML
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LivenessProbe 매커니즘

httpGet probe : 지정한 IP 주소, port, path에 HTTP GET 요청을 보내, 해당 컨테이너가 응답하는지를 확인한다. 반환코드가 200이 아닌 값이 나오면 오류. 컨테이너를 다시 시작한다

livenessProbe:
  httpGet:
    path: /
    port: 80
YAML
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tcpSocket probe : 지정된 포트에 TCP연결을 시도. 연결되지 않으면 컨테이너를 다시 시작한다.

livenessProbe:
  tcpSocket:
    port: 22
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exec probe : exec 명령을 전달하고 명령의 종료코드가 0이 아니면 컨테이너를 다시 시작한다.

livenessProbe:
  exec:
    command:
      - ls
      - /data/file
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Liveness Probe 매개 변수

•

periodSeconds : health check 반복 실행 시간(초)

•

initialDelaySeconds : Pod 실행 후 delay할 시간(초)

•

timeoutSeconds : health check 후 응답을 기다리는 시간(초)

# LivenessProbe definition
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
spec:
  containers:
    - name: nginx-container
      image: nginx:1.14
      livenessProbe:
        httpGet:
          path: /
          port: 80
        initialDelaySeconds: 15
        periodSeconds: 20
        timeoutSeconds: 1
        successThreshold: 1
        failureThreshold: 3
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Liveness Probe example

liveness Probe는 pod의 spec에 정의한다.

아래 example에서 사용한 smlinux/unhealthy 컨테이너는 HTTP connection 이 있을 때 마다 내부 서부오류로 HTTP 500 ERROR를 발생한다.

# LivenessProbe definition
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-pod
spec:
  containers:
    - name: smlinux/unhealthy
      image: unhealthy-container
      ports:
        - containerPort: 8080
          protocol: TCP
      livenessProbe:
        httpGet:
          path: /
          port: 8080
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문제

3. init container

•

앱 컨테이너가 실행 전에 미리 동작시킬 컨테이너

•

본 container 가 실행되기 전에 사전 작업이 필요한 경우 사용

•

초기화 컨테이너가 모두 실행된 후에 앱 컨테이너 실행

초기화 컨테이너

이 페이지는 초기화 컨테이너에 대한 개요를 제공한다. 초기화 컨테이너는 파드의 앱 컨테이너들이 실행되기 전에 실행되는 특수한 컨테이너이다. 초기화 컨테이너는 앱 이미지에는 없는 유틸리티 또는 설정 스크립트 등을 포함할 수 있다. 초기화 컨테이너는 containers 배열(앱 컨테이너를 기술하는)과 나란히 파드 스펙에 명시할 수 있다. 초기화 컨테이너 이해하기 파드는 앱들을 실행하는 다수의 컨테이너를 포함할 수 있고, 또한 앱 컨테이너 실행 전에 동작되는 하나 이상의 초기화 컨테이너도 포함할 수 있다. 다음의 경우를 제외하면, 초기화 컨테이너는 일반적인 컨테이너와 매우 유사하다.

https://kubernetes.io/ko/docs/concepts/workloads/pods/init-containers/

# kubernetes 에서 가져온 exam
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app.kubernetes.io/name: MyApp
spec:
  containers:
  - name: myapp-container
    image: busybox:1.28
    command: ['sh', '-c', 'echo The app is running! && sleep 3600']
  initContainers:
  - name: init-myservice
    image: busybox:1.28
    command: ['sh', '-c', "until nslookup myservice.$(cat /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/namespace).svc.cluster.local; do echo waiting for myservice; sleep 2; done"]
  - name: init-mydb
    image: busybox:1.28
    command: ['sh', '-c', "until nslookup mydb.$(cat /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/namespace).svc.cluster.local; do echo waiting for mydb; sleep 2; done"]
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해당 .yaml 파일을 실행하면 init-myservice 와 init-mydb 를 실행하기 전까진 myapp-container 를 실행할 수 없습니다.

또한 initContainer 는 위에서 부터 순차적으로 실행되며 init-myservice 가 실행되기전엔 init-mydb 또한 실행 될수 없습니다.

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 9376
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apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mydb
spec:
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 9377
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4. infra container(pause) 이해하기

•

pod의 환경을 만들어주는 컨테이너

5. static pod 만들기

static container

•

api 서버 없이 특정 노드에 있는 kubelet 데몬에 의해 직접 관리

•

/etc/kubernetes/manifests/ 디렉토리에 k8s yaml 파일을 저장 시 적용됨

•

static pod 디렉토리 구성

# kubelet config 파일을 열어보면 staticPod 의 경로를 알려줌
vi /var/lib/kubelet/config.yaml
...
staticPodPath: /etc/kubernetes/manifests

YAML
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/etc/kubernetes/manifests 해당 위치에 .yaml 파일을 작성하면 해당 pod은 static pod으로 생성됩니다.

마찬가지로 이는 master node에도 존재하는데 master node에서 작성한다면 해당 팟은 worker node에서 실행됩니다.

※ static pod을 만드는 문제도 출제되지만 static pod을 만드는 경로를 변경하는 문제도 출제됩니다.

# /var/lib/kubelet/config.yaml 파일에서 staticPodPath 값 변경
vi /var/lib/kubelet/config.yaml

...
staticPodPath: <원하는 경로로 수정>
...

# 디렉토리 수정시 kubelet 데몬 재실행
systemctl restart kubelet
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6. Pod에 resource(CPU, Memory) 할당하기

Pod Resource 요청 및 제한

•

Resource Requests

◦

pod을 실행하기 위한 최소 리소스 양을 요청

•

Resource Limits

◦

pod가 사용할 수 있는 최대 리소스 양을 제한

◦

Memory limit을 초과해서 사용되는 pod는 종료(OOM Kill)되며 다시 스케줄링 된다.

Assign CPU Resources to Containers and Pods

This page shows how to assign a CPU request and a CPU limit to a container. Containers cannot use more CPU than the configured limit. Provided the system has CPU time free, a container is guaranteed to be allocated as much CPU as it requests. Before you begin You need to have a Kubernetes cluster, and the kubectl command-line tool must be configured to communicate with your cluster. It is recommended to run this tutorial on a cluster with at least two nodes that are not acting as control plane hosts.

https://kubernetes.io/docs/tasks/configure-pod-container/assign-cpu-resource/

Container Resource 설정 예

# resource를 할당한 yaml 파일 생성
vi pod-nginx-resources.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod-resource
spec:
  containers:
    - name: nginx-container
      image: nginx:1.14
      ports:
        - containerPort: 80
          protocol: TCP
      resources: 
        requests: 
          cpu: 200m
          memory: 250Mi
        limits:
          cpu: 1
          memory: 500Mi
          
# 확인
kubectl get pods
kubeclt get describe pod nignx-pod-resource

...
    Limits:
      cpu:     1
      memory:  500Mi
    Requests:
      cpu:        200m
      memory:     250Mi
...
YAML
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memory

1MB = 1000KB

1MiB = 1024Kib

cpu

1core = 1000m

※ requests를 설정하면 별도의 limit이 걸리지 않습니다. 하지만 limits 를 설정하면 requests 값 또한 limits 값으로 설정됩니다.

※ requests 값에 맞는 worker node가 없다면 pod은 pending 상태이며 스케줄링을 받지 못합니다.

7. 환경변수를 이용해 컨테이너에 데이터 전달하기

환경변수

•

Pod 내의 컨테이너가 실행될 때 필요로 하는 변수

•

컨테이너 제작시 미리 정의

◦

NGINX Dockerfile의 예

ENV NGINX_VERSION 1.19.2

ENV NJS_VERSION 0.4.3

•

Pod 실행 시 미리 정의된 컨테이너 환경변수를 변경할 수 있다.

환경변수 사용 예

# pod-nginx-env.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod-env
spec:
  containers:
    - name: nginx-container
      image: nginx:1.14
      ports:
        - containerPort: 80
          protocol: TCP
      env:
        - name: MYVAR
          value: "testvalue"
          
# pod env 확인
kubectl get pods
kubectl exec nginx-pod-env -- env
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8. Pod 구성 패턴의 종류

Pod 실행 패턴

•

Pod를 구성하고 실행하는 패턴

•

multi-container Pod

Pod 운영 실습

•

Create a static pod on node01 called mydb with image redis.

Create this pod on node01 and make sure that it is recreated/restarted automatically in case of a failure

◦

Use /etc/kubernetes/manifests as the Static Pod path for example.

◦

Kubernetes Configured for Static Pods

◦

Pod mydb-node01 is Up and running

답

•

다음과 같은 조건에 맞는 Pod를 생성하시오.

◦

Pod name: myweb, image: nginx:1.14

◦

CPU 200m, Memory 500Mi 를 요구하고, CPU 1core, Memory 1Gi 제한 받는다.

◦

Application 동작에 필요한 환경변수 DB=mydb를 포함한다.

◦

namespace product에서 동작되어야한다.

답