2. Kubernetes 核心概念回顾：Pod、Deployment、ReplicaSet、Node、kubelet

在深入排查 Deployment 镜像拉取失败 问题之前，必须牢固掌握 Kubernetes 集群中最核心的五个概念。它们是故障定位的“坐标系”——只有理解每个组件的职责与交互关系，才能准确判断资源瓶颈发生在哪一层。

2.1 概念速览与职责对比

下表从抽象层级、调度单位、生命周期三个维度对比五个核心对象，帮助你快速建立全局认知：

2.2 核心概念关系图

下图展示了从用户请求到容器运行的完整链路，以及各组件之间的依赖关系：

2.3 各概念深度解析

2.3.1 Pod —— 最小调度单元

• 定义：Pod 是 Kubernetes 中创建和管理的最小计算单元，一个 Pod 可以包含一个或多个紧密耦合的容器（共享网络栈和存储卷）。
• 镜像拉取相关：Pod 的 spec.containers[].image 字段指定了容器镜像。kubelet 在调度 Pod 到 Node 后，负责拉取这些镜像。
• 状态机：Pod 状态包括 Pending（等待调度或拉取镜像）、Running、Failed、ImagePullBackOff（镜像拉取失败后的重试状态）。

2.3.2 ReplicaSet —— 副本保障机制

• 定义：ReplicaSet 确保指定数量的 Pod 副本在任何时间点都处于运行状态。如果 Pod 因故障退出或被删除，ReplicaSet 会创建新的 Pod 来替代。
• 与 Deployment 的关系：Deployment 是更高级的抽象，它管理 ReplicaSet 的创建、更新和回滚。每个 Deployment 版本对应一个 ReplicaSet。
• 镜像拉取影响：如果 ReplicaSet 无法创建足够数量的 Pod（例如镜像拉取失败），它会持续重试，直到达到期望副本数或用户介入。

2.3.3 Deployment —— 声明式更新引擎

• 定义：Deployment 为 Pod 和 ReplicaSet 提供声明式更新能力。你只需描述期望状态（如镜像版本、副本数），Deployment 控制器会逐步将实际状态调整到期望状态。
• 滚动更新策略：更新镜像时，Deployment 会创建新 ReplicaSet，逐步增加新 Pod 并缩减旧 Pod。如果新 Pod 因镜像拉取失败无法启动，滚动更新会暂停或回滚。
• 回滚机制：Deployment 保留历史版本记录，当新版本镜像拉取失败时，可以快速回滚到上一个稳定版本。

# 查看 Deployment 的滚动更新状态
kubectl rollout status deployment/<deployment-name>

# 查看 Deployment 历史版本
kubectl rollout history deployment/<deployment-name>

# 回滚到上一个版本
kubectl rollout undo deployment/<deployment-name>

2.3.4 Node —— 资源提供者

• 定义：Node 是 Kubernetes 集群中的工作节点，可以是物理机或虚拟机。它提供 CPU、内存、磁盘、网络等资源供 Pod 使用。
• 资源瓶颈与镜像拉取：镜像拉取失败有时并非镜像本身问题，而是 Node 资源不足：
  • 磁盘空间不足：镜像需要解压到本地磁盘，如果 /var/lib/docker 或容器运行时数据目录已满，拉取会失败。
  • inode 耗尽：大量小文件导致文件系统 inode 耗尽，无法创建新文件。
  • 网络带宽限制：大镜像在带宽受限时可能超时。

2.3.5 kubelet —— 节点上的“管家”

• 定义：kubelet 是运行在每个 Node 上的主要代理进程。它负责：
  • 接收来自 API Server 的 Pod 定义。
  • 调用容器运行时（如 Docker、containerd）拉取镜像、启动容器。
  • 定期向 API Server 上报 Node 和 Pod 状态。
• 镜像拉取执行者：kubelet 是实际执行 docker pull 或 crictl pull 的组件。所有镜像拉取错误都会记录在 kubelet 日志中。
• PLEG（Pod Lifecycle Event Generator）问题：当 kubelet 与容器运行时通信异常时，可能导致 Pod 状态更新延迟或镜像拉取卡住。

# 查看 kubelet 日志（journald 系统）
journalctl -u kubelet -f --no-pager | grep -i "image"

# 查看 kubelet 日志（文件方式）
tail -f /var/log/kubelet.log | grep -i "pull"

2.4 镜像拉取失败时的排查链路图

下图展示了从 Deployment 下发到 kubelet 执行拉取的完整链路，以及每个环节可能的故障点：

2.5 关键命令速查表