容器组
This commit is contained in:
huanqing.shao
@ -71,7 +71,7 @@ module.exports = {
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{ text: '学习', link: '/learning/' },
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{ text: '使用', link: '/guide/' },
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{ text: '微服务', link: '/micro-service/overview/kuboard-view-of-k8s.html' },
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||||
{ text: '博客', link: 'https://blog.kuboard.cn/compaign' }
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||||
// { text: '博客', link: 'https://blog.kuboard.cn/compaign' }
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// { text: 'DevOps', link: '/devops/' }
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],
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displayAllHeaders: false,
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@ -179,6 +179,14 @@ module.exports = {
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collapsable: false,
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children: [
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'k8s-intermediate/ingress',
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{
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title: '工作负载',
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collapsable: false,
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children: [
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'k8s-intermediate/workload/pod',
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'k8s-intermediate/workload/pod-lifecycle',
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]
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},
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'k8s-intermediate/config-map',
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'k8s-intermediate/private-registry',
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{
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@ -15,12 +15,14 @@ description: Kubernetes 学习路径推荐
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## **Kubernetes 进阶**
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* [通过互联网访问您的应用](/learning/k8s-intermediate/ingress.html)
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* 工作负载
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* [Pod 容器组](/learning/k8s-intermediate/workload/pod.html)
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* [使用 ConfigMap 配置您的应用程序](/learning/k8s-intermediate/config-map.html)
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* [使用私有 registry 中的 docker 镜像](/learning/k8s-intermediate/private-registry.html)
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* 持久化数据
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* [数据卷 Volume](/learning/k8s-intermediate/persistent/volume.html)
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* [存储卷 PV 和存储卷声明 PVC](/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.html)
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* [存储类 StorageClass](/learning/k8s-intermediate/persistent/storage-class.md)
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* [存储类 StorageClass](/learning/k8s-intermediate/persistent/storage-class.html)
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## **课程推荐**
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learning/k8s-intermediate/workload/pod-lifecycle.md
Normal file
9
learning/k8s-intermediate/workload/pod-lifecycle.md
Normal file
@ -0,0 +1,9 @@
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description: Pod 容器组的生命周期
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# Pod 生命周期
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参考文档： Kubernetes 官网文档 [Pod Lifecycle](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod-lifecycle/)
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进行中...
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learning/k8s-intermediate/workload/pod.assets/pod.svg
Normal file
4
learning/k8s-intermediate/workload/pod.assets/pod.svg
Normal file
File diff suppressed because one or more lines are too long
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After Width: | Height: | Size: 61 KiB |
150
learning/k8s-intermediate/workload/pod.md
Normal file
150
learning/k8s-intermediate/workload/pod.md
Normal file
@ -0,0 +1,150 @@
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description: 本文介绍 Kubernetes 中的最小可调度单元 Pod 容器组的概念，以及如何使用容器组
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# Pod 容器组
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参考文档：Kubernetes 官方文档 [Pod Overview](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod-overview/) [Pods](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod/)
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术语中英文对照：
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| 英文全称 | 英文缩写 | 中文翻译 |
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| Pod | Pod | 容器组 |
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| Container | Container | 容器 |
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| Controller | Controller | 控制器 |
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## 什么是 Pod 容器组
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Pod（容器组）是 Kubernetes 中最小的可部署单元。一个 Pod（容器组）包含了一个应用程序容器（某些情况下是多个容器）、存储资源、一个唯一的网络 IP 地址、以及一些确定容器该如何运行的选项。Pod 容器组代表了 Kubernetes 中一个独立的应用程序运行实例，该实例可能由单个容器或者几个紧耦合在一起的容器组成。
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Docker 是 Kubernetes Pod 中使用最广泛的容器引擎；Kubernetes Pod 同时也支持其他类型的容器引擎。
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Kubernetes 集群中的 Pod 存在如下两种使用途径：
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* 一个 Pod 中只运行一个容器。"one-container-per-pod" 是 Kubernetes 中最常见的使用方式。此时，您可以认为 Pod 容器组是该容器的 wrapper，Kubernetes 通过 Pod 管理容器，而不是直接管理容器。
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* 一个 Pod 中运行多个需要互相协作的容器。您可以将多个紧密耦合、共享资源且始终在一起运行的容器编排在同一个 Pod 中，可能的情况有：
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* Content management systems, file and data loaders, local cache managers 等
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* log and checkpoint backup, compression, rotation, snapshotting 等
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* data change watchers, log tailers, logging and monitoring adapters, event publishers 等
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* proxies, bridges, adapters 等
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* controllers, managers, configurators, and updaters
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::: tip 推荐阅读
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* [The Distributed System Toolkit: Patterns for Composite Containers](https://kubernetes.io/blog/2015/06/the-distributed-system-toolkit-patterns)
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* [Container Design Patterns](https://kubernetes.io/blog/2016/06/container-design-patterns/)
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:::
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每一个 Pod 容器组都是用来运行某一特定应用程序的一个实例。如果您想要水平扩展您的应用程序（运行多个实例），您运行多个 Pod 容器组，每一个代表应用程序的一个实例。Kubernetes 中，称其为 replication（复制副本）。Kubernetes 中 Controller（控制器）负责为应用程序创建和管理这些复制的副本。
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## Pod 如何管理多个容器
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Pod 的设计目的是用来支持多个互相协同的容器，是的他们形成一个有意义的服务单元。一个 Pod 中的多个容器很自然就可以随 Pod 被一起调度到集群中的同一个物理机或虚拟机上。Pod 中的容器可以：
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* 共享资源、依赖
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* 互相通信
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* 相互协商何时以何种方式结束运行
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::: tip 提示
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将多个容器运行于同一个容器组中是一种相对高级复杂的使用方法。只有在您的容器相互之间紧密耦合是，您才应该使用这种方式。例如：您可能有一个容器是 web server，用来将共享数据卷中的文件作为网站发布出去，同时您有另一个 "sidecar" 容器从远程抓取并更新这些文件。如下图所示：
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<img src="./pod.assets/pod.svg" style="max-width: 360px;"></img>
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某些 Pod 除了使用 app container （工作容器）以外，还会使用 init container （初始化容器），初始化容器运行并结束后，工作容器才开始启动。
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Pod 为其成员容器提供了两种类型的共享资源：网络和存储
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* 网络 Networking
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每一个 Pod 被分配一个独立的 IP 地址。Pod 中的所有容器共享一个网络名称空间：
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* 同一个 Pod 中的所有容器 IP 地址都相同
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* 同一个 Pod 中的不同容器不能使用相同的端口，否则会导致端口冲突
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* 同一个 Pod 中的不同容器可以通过 localhost:port 进行通信
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* 同一个 Pod 中的不同容器可以通过使用常规的进程间通信手段，例如 SystemV semaphores 或者 POSIX 共享内存
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::: tip
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不同 Pod 上的两个容器如果要通信，必须使用对方 Pod 的 IP 地址 + 对方容器的端口号 进行网络通信
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* 存储 Storage
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Pod 中可以定义一组共享的数据卷。Pod 中所有的容器都可以访问这些共享数据卷，以便共享数据。Pod 中数据卷的数据也可以存储持久化的数据，使得容器在重启后仍然可以访问到之前存入到数据卷中的数据。请参考 [数据卷 Volume](../persistent/volume.html)
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## 使用 Pod 容器组
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您应该尽量避免在 Kubernetes 中直接创建单个 Pod。因为在 Kubernetes 的设计中 Pod 是一个相对来说存活周期短暂，且随时会丢弃的实体。在 Pod 被创建后（您直接创建，或者间接通过 Controller 创建），将被调度到集群中的一个节点上运行。Pod 将一直保留在该节点上，直到 Pod 以下情况发生：
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* Pod 中的容器全部结束运行
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* Pod 被删除
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* 由于节点资源不够，Pod 被驱逐
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* 节点出现故障（例如死机）
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::: tip
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请不要混淆以下两个概念：
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* 重启 Pod 中的容器
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* 重启 Pod
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Pod 本身并不会运行，Pod 仅仅是容器运行的一个环境
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Pod 本身并不能自愈（self-heal）。如果一个 Pod 所在的 Node （节点）出现故障，或者调度程序自身出现故障，Pod 将被删除；同理，当因为节点资源不够或节点维护而驱逐 Pod 时，Pod 也将被删除。Kubernetes 通过引入 Controller（控制器）的概念来管理 Pod 实例。在 Kubernetes 中，更为推荐的做法是使用 Controller 来管理 Pod，而不是直接创建 Pod。
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## 容器组和控制器
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用户应该始终使用控制器来创建 Pod，而不是直接创建 Pod，控制器可以提供如下特性：
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* 水平扩展（运行 Pod 的多个副本）
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* rollout（版本更新）
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* self-healing（故障恢复）
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例如：当一个节点出现故障，控制器可以自动地在另一个节点调度一个配置完全一样的 Pod，以替换故障节点上的 Pod。
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在 Kubernetes 中，广泛使用的控制器有：
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* Deployment
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* StatefulSet
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* DaemonSet
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控制器通过其中配置的 Pod Template 信息来创建 Pod。
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### Pod Template
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Pod Template 是关于 Pod 的定义，但是被包含在其他的 Kubernetes 对象中（例如 Deployment、StatefulSet、DaemonSet 等控制器）。控制器通过 Pod Template 信息来创建 Pod。正是由于 Pod Template 的存在，Kuboard 可以使用一个工作负载编辑器来处理不同类型的控制器。
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::: tip
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Pod 由控制器依据 Pod Template 创建以后，此时再修改 Pod Template 的内容，已经创建的 Pod 不会被修改。
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## Termination of Pods
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Pod 代表了运行在集群节点上的进程，而进程的终止有两种方式：
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* gracefully terminate （优雅地终止）
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* 直接 kill，此时进程没有机会执行清理动作
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**当用户发起删除 Pod 的指令时，Kubernetes 需要：**
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* 让用户知道 Pod 何时被删除
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* 确保删除 Pod 的指令最终能够完成
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**Kubernetes 收到用户删除 Pod 的指令后：**
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1. 记录强制终止前的等待时长（grace period）
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2. 向 Pod 中所有容器的主进程发送 TERM 信号
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3. 一旦等待超时，向超时的容器主进程发送 KILL 信号
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4. 删除 Pod 在 API Server 中的记录
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**举个例子：**
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1. 用户通过 Kuboard 或者 kubectl 发起删除 Pod 的指令，默认 grace period （等待时长）为30秒
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2. Pod 的最大存活时间被更新，超过此存活时间，将被认为是“dead”
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3. Pod 的状态变更为 “Terminating”
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4. （与步骤 3 同时）Kubelet 识别出 Pod 的状态是 “Terminating”并立刻开始关闭 Pod 的过程
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1. 如果 Pod 中的某个容器定义了 preStop hook，该钩子程序将被在容器内执行，如果 preStop hook 的执行超过了 grace period （等待时长），步骤二将被执行（并拥有额外的 2 秒等待时长）
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2. 向容器的主进程发送 TERM 信号
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::: tip
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容器组的每一个容器并不是同一时间接受到 TERM 信号，如果容器的关闭顺序很重要，您可能需要为每一个容器都定义一个 preStop hook
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5. （与步骤 3 同时）将 Pod 从 Service 的 endpoint 列表中移除（Service 不再将请求路由到该 Pod）。
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6. 一旦超过 grace period（等待时长），向 Pod 中的任何仍在运行的进程发送 KILL 信号
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7. Kubelet 将 Pod 从 API Server 中删除，Kuboard / kubectl 上不再显示该 Pod
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默认情况下，删除 Pod 的 grace period（等待时长）是 30 秒。用户可以通过 kubectl delete 命令的选项 `--grace-period=<seconds>` 自己指定 grace period（等待时长）。如果您要强制删除 Pod，您必须为 kubectl delete 命令同时指定两个选项 `--grace-period=0` 和 `--force`
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@ -124,12 +124,14 @@ Kuboard 为 Kubernetes 初学者设计了如下学习路径：
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* **Kubernetes 进阶**
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* [通过互联网访问您的应用](/learning/k8s-intermediate/ingress.html)
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* 工作负载
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* [Pod 容器组](/learning/k8s-intermediate/workload/pod.html)
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* [使用 ConfigMap 配置您的应用程序](/learning/k8s-intermediate/config-map.html)
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* [使用私有 Registry 中的 docker 镜像](/learning/k8s-intermediate/private-registry.md)
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* 持久化数据
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* [数据卷 Volume](/learning/k8s-intermediate/persistent/volume.html)
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* [存储卷 PV 和存储卷声明 PVC](/learning/k8s-intermediate/persistent/pv.html)
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* [存储类 StorageClass](/learning/k8s-intermediate/persistent/storage-class.md)
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* [存储类 StorageClass](/learning/k8s-intermediate/persistent/storage-class.html)
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* 进阶路线一
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* 在实际项目中锻炼，完成各种与微服务、容器化、Kubernetes更多高级功能的学习、理解和应用
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* **适合人群：** 身边有人带路，并且技术功底比较强的人，能够自行翻阅大量 docker / kubernetes 的官网英文资料。这些人在完成上面的 Kubernetes 入门教程之后，基本上可以在项目中开始实战了。
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@ -5,3 +5,4 @@
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* 存储卷声明去掉分配模式的字段
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* 存储卷声明增加 Volume Modes 字段
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* 存储卷声明将 读写模式 修改为 Access Modes
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* graceful period
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Reference in New Issue
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