谈谈Pod在微服务中的运用

本文整理自【时速云线上微信群分享】第十期

本文主要包括Pod的基本概念、使用场景，以及如何在时速云平台上进行Pod的编排部署，希望对大家在进行微服务架构实践时有所帮助。

1.我们先来看一下Pod的基本特性

Pod是 Kubernetes为部署、管理、编排容器化应用提出的概念，也是Kubernetes中的最小部署单元，直译过来的意思是“豆荚”，既简单又实用。

Pod是由一组紧耦合的容器组成的容器组，当然目前最流行的就是Docker容器，Pod就可以作为1或者多个Docker 容器的载体，当然也支持CoreOS的 rkt，并很容易扩展支持更多容器技术。

Pod中的所用容器会被一致调度、同节点部署，并且在一个“共享环境”中运行。这里的“共享环境”包括以下几点：

1）所有容器共享一个IP地址和端口空间，意味着容器之间可以通过localhost高效访问，不能有端口冲突

2）允许容器之间共享存储卷，通过文件系统交互信息

3）容器之间可以通过IPC（inter-process communication)进行通信（目前这个feature还没有实现，主要依赖于Docker对容器之间进程通信的支持，在Docker社区有issue track）
所以，如果按照每个Docker容器一个process的建议，Pod则是支持多个关系紧密进程很好的方式，更像是一个容器化的虚拟机。

Pod也提供探针功能，对容器服务进行健康检查，目前有两种方式：

1）LivenessProbe，用来检测服务是否正常运行，如果定义的规则失败了，系统就会杀掉这个容器，默认情况下自动创建一个新的容器。

比如一个容器服务对外提供Restful Service，服务可能会在某些情况下hang或者响应时间变长，我们就可以定义一个URL作为health check，一旦这个URL没有正常响应，就认为需要重启服务，这时候就可以使用 LivenessProbe。

2）ReadinessProbe，用来标识容器是否准备好提供正常服务，如果没有启动完成检测失败，系统会将该服务节点从服务代理的列表中删除，用户的请求就不会路由到该节点了。Pod定义和LivenessProbe类似：

在Pod的生命周期管理中，还提供了在容器启动后(postStart) 和容器停止前(preStop)两个handler，方便我们在这两个事件上添加自定义的hook操作。

比如我们可以定义在容器创建后，先执行一条命令把自己的应用复制到tomcat的webapps下，那么直到这个hook操作完成，才会进行容器启动等后续操作。

2.接下来，我们看看Pod有哪些主要的应用场景

Pod可以用来承载垂直化的集成应用，比如LAMP，但是Pod的主要目的还是支持需要一起部署、一起管理的辅助进程，包括：

1）内容管理系统，文件和数据加载进程，本地cache管理进程等

2）日志压缩、rotation、备份、快照等

3）数据变化监听、日志和监控适配器，事件分发等

4）控制、管理、配置、升级程序

如果希望了解更多相关解释，推荐一篇关于这种容器组的设计模式的文章，也是微服务架构中很重要的思想：

http://blog.kubernetes.io/201...

下面我们来看几个实际的使用场景:

1）业务服务需要收集日志

某服务模块已经实现了一些核心的业务逻辑，并且稳定运行了一段时间，日志记录在了某个目录下，按照不同级别分别为 error.log、warning.log、info.log，现在希望收集这些日志并发送到统一的日志处理服务器上。

这时我们可以修改原来的服务模块，在其中添加日志收集、发送的服务，但这样可能会影响原来服务的配置、部署方式，从而带来不必要的问题和成本，也会增加业务逻辑和基础服务的藕合度。

如果使用Pod的方式，通过简单的编排，既可以保持原有服务逻辑、部署方式不变，又可以增加新的日志收集服务。

而且如果我们对所有服务的日志生成有一个统一的标准，或者仅对日志收集服务稍加修改，就可以将日志收集服务和其他服务进行Pod编排，提供统一、标准的日志收集方式。

这里的“核心业务服务”、“日志收集服务”分别是一个Docker镜像，运行在隔离的容器环境中。

2）提供ssh、ftp访问容器数据的能力

Docker Hub或者很多第三方的镜像并没有安装sshd的服务，不方便我们进入容器进行配置、代码的修改、调试，很多时候需要重新构建镜像、或者在镜像基础上安装sshd的服务，这都需要时间和一定的学习成本。

而通过Pod的方式，我们就可以将现有镜像和一个ssh、ftp镜像进行编排，获得操作容器内数据的能力。

3）代码自动更新

我们部署了一个node.js的应用，而且部署了几十、上百个节点，那么我希望这个应用可以定时的同步最新的代码，以便自动升级线上环境。

这时，我们当然也不希望改动原来的node.js 应用，可以开发一个Git代码仓库的自动同步服务，然后通过Pod的方式进行编排，并共享代码目录，就可以达到更新node.js应用代码的效果。

并且这个同步服务还可以同其他使用Git代码仓库的服务编排，实现同样的需求。

4）适配不同IaaS平台的环境

我们开发了一个节点管理的agent，这个agent需要读取当前部署环境的一些信息，可以通过底层平台的API实现。

但是，当部署到AWS、阿里云、青云等不同平台时，API就无法统一了。这样，我们可以实现不同平台的适配服务来获取各自的信息，并且和agent通过Pod编排部署，在不改变agent逻辑的情况下，通过服务组合来适配于不同平台。

其实，Kubernetes 的一些新的功能需求，也会建议先通过Pod的编排来解决，而不是直接修改Kubernetes的代码，可见Pod还是用处多多的。

3.最后，我们一起看看如何在时速云平台上进行Pod的编排

1）登录到时速云公有云平台，通过右侧的导航，选择“服务编排” -> “公有编排”，其中分为”Pod编排“和“Stack编排”两类，点击“Pod 编排”可以看到官方示例”ubuntu-mysql”，这个模版会将ubuntu和mysql两个容器编排在一个Pod中。

2）点击“部署”，可以预览yaml格式的编排文件：

其中关键是存储卷的配置，我们需要提前创建这个存储卷，并修改yaml中的 disk 属性，以匹配自己的存储卷。

如果我们需要修改存储卷名称，或者对其他镜像进行编排，可以复制这个模版，创建自己的Pod编排。注意：目前只有北京2区、杭州区支持存储卷功能，所以请在这两个区创建存储和部署Pod。

创建成功后，可以在容器服务的列表中看到一个“多容器服务”：

点击“查看所有服务地址”，可以看到对应的mysql和ubuntu的访问地址。

通过ssh 登陆到22端口对应的服务地址，就可以直接访问到mysql的数据了。

并且存储卷中的数据会保存在独立的分布式存储系统中，保证数据的安全和高可用。

详细信息可以参考官方文档：

http://doc.tenxcloud.com/doc/...

所以，我们可以在很多实际的部署场景中充分发挥Pod的这些特性，将服务进行更细力度的拆分，通过编排增强服务模块，这样既可以减少重复的开发工作，降低服务的藕合度，也可以使我们的系统更轻量、更灵活。

Q&A

1.问：关于“提供ssh、ftp访问容器数据的能力”， pod中包含一个业务container和一个ssh服务container，时速云的控制台可以进入到容器内部。那么ssh进入的container只是提供ssh服务的container，好像也没办法ssh到业务container。

答：业务应用Container和ssh服务container共享数据存储，可以通过ssh访问共享存储，这样也避免了修改“业务应用”中的不可变运行环境。（参考“不可变基础设施”）

2.问：pod和swarm的最大区别是什么？我感觉差不多，是不是Pod更偏上层一些？

答：两者没有可比性。Pod只是一种容器的部署、管理方式，是kubernetes的最小部署和管理单元，是一组容器的集合；swarm是容器编排工具，和kubernetes属于同一类。

3.问：一个pod最好包含几个容器？启动pod的配置文件里面能不能定义容器的大小？

答：Pod里面多少个容器理论上没有特别的限制，目前我们一般是2-3个。Pod里面定义的容器，基本上就是对Docker容器的定义。Pod中支持Docker容器本身的绝大部分参数，比如cpu、memory、是否privilege、是否root等。Pod对Docker容器基本参数有所删减，但从更高的层面进行了扩展。具体可以查看kubernetes文档。

4.问：Pod中定义容器时包括pause吗

答：每个Pod都会附带一个pause容器，pause容器不执行实际的业务逻辑，只是对pod的网络、IO等进行控制。

5.问：时速云对docker hub上的镜像部署，也能提供ssh到容器内部的功能么？我的理解是，“打开web控制台”是ssh到容器里。

答：嗯，web控制台和ssh并不一样。如果你使用scp、sftp传送文件，则需要容器内安装sshd服务。

6.问：Pod没用过，不过用过docker compose， 它们俩有什么区别？

答：compose不支持紧耦合的容器组，也不支持容器共享存储。

7.问：能定义容器（磁盘）的大小吗？如果有的话，在哪儿修改？

答：docker daemon的参数包含磁盘的定义，指定devicemapper的option来改变默认大小。

关键字：docker, pod, 容器, 编排

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