Kubernetes控制平面组件：Kubelet 之 Static 静态 Pod
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本文是 kubernetes 控制面组件 kubelet 系列文章，本篇主要讲解 静态static pod 相关内容，包括static pod概念、特性、只受kubelet管理的实现原理、与普通pod的对比、典型应用场景、注意事项等，最后还演示了如何创建一个static pod
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1.静态 Pod 是什么？
- 静态 Pod 是由 kubelet 直接管理 的 Pod，其定义文件存放在节点本地的特定目录中（如
/etc/kubernetes/manifests）。 - kubelet 监控该目录，并根据其中的 YAML 文件自动创建、更新或删除 Pod。
- 静态 Pod 不经过 Kubernetes API Server 调度，而是由 kubelet 自主管理，通常用于部署集群核心组件（如
kube-apiserver、kube-scheduler等）。
2.静态 Pod 的核心特性
2.1.独立于控制平面
- 不依赖 API Server：即使 Kubernetes 控制平面（如 API Server）未运行，kubelet 仍能通过静态 Pod 启动关键组件。
- 本地配置管理：Pod 的定义文件直接存储在节点上，修改后由 kubelet 自动同步。
2.2.镜像 Pod（Mirror Pod）
- API Server 可见性：kubelet 会为每个静态 Pod 在 API Server 中创建一个对应的 镜像 Pod，但其状态是只读的。
- static pod为什么只受kubelet的管理？
- kubelet会为每一个static pod，添加如下标识，使其成为一个镜像 mirror Pod
- 镜像pod可以让apiserver只读到pod的状态，但是当apiserver尝试更新 mirror pod时，会被kubelet立刻改回去
metadata:annotations:kubernetes.io/config.source: file # 标识来源为本地文件kubernetes.io/config.hash: <hash> # 文件内容哈希值kubernetes.io/config.mirror: <hash> # 标识为镜像 Pod
2.3.高可用性
- 自举能力：在集群初始化阶段，静态 Pod 用于启动控制平面组件（如 API Server），从而完成集群自举。
- 故障恢复：若 kubelet 重启，会重新加载静态 Pod 配置并恢复容器。
3.静态 Pod 的配置与管理
3.1.配置目录
- 默认目录：
/etc/kubernetes/manifests（可通过 kubelet 参数--pod-manifest-path修改）。# kubelet -h | grep pod-manifest-path--pod-manifest-path string Path to the directory containing static pod files to run, or the path to a single static pod file. Files starting with dots will be ignored. (DEPRECATED: This parameter should be set via the config file specified by the Kubelet's --config flag. See https://kubernetes.io/docs/tasks/administer-cluster/kubelet-config-file/ for more information.) - 文件格式：标准的 Pod YAML 文件（无需包含
apiVersion或kind，但 kubelet 会自动处理）。
3.2.操作流程
- 创建静态 Pod：
# 将 Pod 定义文件放入配置目录 sudo cp my-static-pod.yaml /etc/kubernetes/manifests/ - kubelet 自动检测：
- kubelet 监控目录变动，创建 Pod 并生成镜像 Pod。
- 查看运行状态：
# 查看本地运行的 Pod（需在节点上执行） crictl pods# 查看 API Server 中的镜像 Pod kubectl get pods -n <namespace>
3.3.更新与删除
- 更新：直接修改配置文件 → kubelet 自动重启 Pod。
- 删除：从配置目录中删除文件 → kubelet 终止 Pod 并删除镜像 Pod。
4.静态 Pod vs. 普通 Pod
| 特性 | 静态 Pod | 普通 Pod |
|---|---|---|
| 管理方式 | kubelet 直接管理本地文件 | API Server 调度和管理 |
| 依赖项 | 无需 API Server | 依赖 API Server 和控制平面组件 |
| 配置变更 | 修改节点本地文件 | 通过 kubectl 或 API 调用 |
| 高可用性 | 适合关键组件（如控制平面） | 适合普通工作负载 |
| 可见性 | 通过镜像 Pod 在 API Server 中可见 | 直接通过 API Server 管理 |
5.静态 Pod 的典型应用场景
5.1.自举 Kubernetes 控制平面
- 场景：在集群初始化时，kubelet 通过静态 Pod 启动
kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler等组件。 - 优势：无需依赖已运行的 API Server，实现“鸡生蛋，蛋生鸡”的引导过程。
5.2.运行节点级关键服务
- 场景：部署日志收集器（如 Fluentd）、监控代理（如 Node Exporter）等需在每台节点运行的组件。
- 优势：避免依赖集群调度器，确保服务始终运行。
5.3.隔离关键组件
- 场景：在控制平面节点上，通过静态 Pod 运行 etcd，避免因 API Server 故障导致 etcd 不可用。
- 优势：组件独立于 Kubernetes 控制平面，提升稳定性。
6.注意事项与常见问题
6.1.配置文件权限
- 目录权限：确保 kubelet 有权限读取配置目录（通常为
root:root，权限644）。 - 文件格式：YAML 文件必须语法正确，否则 kubelet 会忽略或报错。
6.2.镜像 Pod 的管理
- 禁止直接操作：
不要通过kubectl delete或kubectl edit操作镜像 Pod，kubelet 会立即重建它们。 - 状态同步延迟：
若镜像 Pod 状态与实际 Pod 不一致，检查 kubelet 日志：journalctl -u kubelet | grep "SyncLoop"
6.3.与 DaemonSet 的区别
- DaemonSet：由 API Server 管理，确保每个节点运行一个 Pod 副本。
- 静态 Pod：由 kubelet 直接管理，无需 API Server 参与，适合更底层的组件。
6.4.常见错误
- Pod 无法启动：
- 检查 YAML 文件语法（如缩进错误）。
- 查看容器日志：
crictl logs <container-id>。
- 镜像 Pod 未生成：
- 确认 kubelet 的
--pod-manifest-path参数配置正确。 - 检查 kubelet 是否正常运行：
systemctl status kubelet。
- 确认 kubelet 的
7.示例：创建一个静态 Pod
7.1.定义文件 nginx-static-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: static-nginxlabels:app: nginx
spec:containers:- name: nginximage: nginx:latestports:- containerPort: 80
7.2.部署到配置目录
sudo cp nginx-static-pod.yaml /etc/kubernetes/manifests/
7.3.验证运行状态
# 在节点上查看运行的 Pod
crictl pods# 在集群中查看镜像 Pod（名称格式为 static-nginx-<node-name>）
kubectl get pods --all-namespaces | grep static-nginx
8.总结
- 静态 Pod 是 kubelet 直接管理的特殊 Pod，适用于运行集群核心组件或节点级服务。
- 其通过本地配置文件实现独立于 API Server 的管理，结合镜像 Pod 机制在集群中可见。合理使用静态 Pod 可提升关键组件的可靠性和集群自举能力。