LightZhang666
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Kubernetes K8S之Pod生命周期与探针检测

K8S中Pod的生命周期与ExecAction、TCPSocketAction和HTTPGetAction探针检测

主机配置规划

服务器名称(hostname) 系统版本 配置 内网IP 外网IP(模拟)
k8s-master CentOS7.7 2C/4G/20G 172.16.1.110 10.0.0.110
k8s-node01 CentOS7.7 2C/4G/20G 172.16.1.111 10.0.0.111
k8s-node02 CentOS7.7 2C/4G/20G 172.16.1.112 10.0.0.112

Pod容器生命周期

Kubernetes K8S之Pod生命周期与探针检测_第1张图片

Pause容器说明

每个Pod里运行着一个特殊的被称之为Pause的容器，其他容器则为业务容器，这些业务容器共享Pause容器的网络栈和Volume挂载卷，因此他们之间通信和数据交换更为高效。在设计时可以充分利用这一特性，将一组密切相关的服务进程放入同一个Pod中；同一个Pod里的容器之间仅需通过localhost就能互相通信。

kubernetes中的pause容器主要为每个业务容器提供以下功能：

PID命名空间：Pod中的不同应用程序可以看到其他应用程序的进程ID。

网络命名空间：Pod中的多个容器能够访问同一个IP和端口范围。

IPC命名空间：Pod中的多个容器能够使用SystemV IPC或POSIX消息队列进行通信。

UTS命名空间：Pod中的多个容器共享一个主机名；Volumes（共享存储卷）。

Pod中的各个容器可以访问在Pod级别定义的Volumes。

容器探针

探针是由 kubelet 对容器执行的定期诊断。要执行诊断，则需kubelet 调用由容器实现的 Handler。探针有三种类型的处理程序：

  • ExecAction：在容器内执行指定命令。如果命令退出时返回码为 0 则认为诊断成功。
  • CPSocketAction：对指定端口上的容器的 IP 地址进行 TCP 检查。如果端口打开，则诊断被认为是成功的。
  • HTTPGetAction：对指定的端口和路径上的容器的 IP 地址执行 HTTP Get 请求。如果响应的状态码大于等于200 且小于 400，则诊断被认为是成功的。

每次探测都将获得以下三种结果之一：

  • 成功：容器通过了诊断。
  • 失败：容器未通过诊断。
  • 未知：诊断失败，因此不会采取任何行动。

Kubelet 可以选择是否在容器上运行三种探针执行和做出反应：

  • livenessProbe：指示容器是否正在运行。如果存活探测失败，则 kubelet 会杀死容器，并且容器将受到其重启策略的影响。如果容器不提供存活探针，则默认状态为 Success。
  • readinessProbe：指示容器是否准备好服务请求【对外接受请求访问】。如果就绪探测失败，端点控制器将从与 Pod 匹配的所有 Service 的端点中删除该 Pod 的 IP 地址。初始延迟之前的就绪状态默认为 Failure。如果容器不提供就绪探针，则默认状态为 Success。
  • startupProbe: 指示容器中的应用是否已经启动。如果提供了启动探测(startup probe)，则禁用所有其他探测，直到它成功为止。如果启动探测失败，kubelet 将杀死容器，容器服从其重启策略进行重启。如果容器没有提供启动探测，则默认状态为成功Success。

备注：可以以Tomcat web服务为例。

容器重启策略

PodSpec 中有一个 restartPolicy 字段，可能的值为 Always、OnFailure 和 Never。默认为 Always。

Always表示一旦不管以何种方式终止运行，kubelet都将重启；OnFailure表示只有Pod以非0退出码退出才重启；Nerver表示不再重启该Pod。

restartPolicy 适用于 Pod 中的所有容器。restartPolicy 仅指通过同一节点上的 kubelet 重新启动容器。失败的容器由 kubelet 以五分钟为上限的指数退避延迟（10秒，20秒，40秒…）重新启动，并在成功执行十分钟后重置。如 Pod 文档中所述，一旦pod绑定到一个节点，Pod 将永远不会重新绑定到另一个节点。

存活（liveness）和就绪（readiness）探针的使用场景

如果容器中的进程能够在遇到问题或不健康的情况下自行崩溃，则不一定需要存活探针；kubelet 将根据 Pod 的restartPolicy 自动执行正确的操作。

如果你希望容器在探测失败时被杀死并重新启动，那么请指定一个存活探针，并指定restartPolicy 为 Always 或 OnFailure。

如果要仅在探测成功时才开始向 Pod 发送流量，请指定就绪探针。在这种情况下，就绪探针可能与存活探针相同，但是 spec 中的就绪探针的存在意味着 Pod 将在没有接收到任何流量的情况下启动，并且只有在探针探测成功后才开始接收流量。

Pod phase（阶段）

Pod 的 status 定义在 PodStatus 对象中，其中有一个 phase 字段。

Pod 的运行阶段（phase）是 Pod 在其生命周期中的简单宏观概述。该阶段并不是对容器或 Pod 的综合汇总，也不是为了做为综合状态机。

Pod 相位的数量和含义是严格指定的。除了本文档中列举的内容外，不应该再假定 Pod 有其他的 phase 值。

在这里插入图片描述

下面是 phase 可能的值：

  • 挂起（Pending）：Pod 已被 Kubernetes 系统接受，但有一个或者多个容器镜像尚未创建。等待时间包括调度 Pod 的时间和通过网络下载镜像的时间，这可能需要花点时间。
  • 运行中（Running）：该 Pod 已经绑定到了一个节点上，Pod 中所有的容器都已被创建。至少有一个容器正在运行，或者正处于启动或重启状态。
  • 成功（Succeeded）：Pod 中的所有容器都被成功终止，并且不会再重启。
  • 失败（Failed）：Pod 中的所有容器都已终止了，并且至少有一个容器是因为失败终止。也就是说，容器以非0状态退出或者被系统终止。
  • 未知（Unknown）：因为某些原因无法取得 Pod 的状态，通常是因为与 Pod 所在主机通信失败。

检测探针-就绪检测

pod yaml脚本

[root@k8s-master lifecycle]# pwd
/root/k8s_practice/lifecycle
[root@k8s-master lifecycle]# cat readinessProbe-httpget.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: readiness-httpdget-pod
  namespace: default
  labels:
    test: readiness-httpdget
spec:
  containers:
  - name: readiness-httpget
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/nginx:1.17
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    readinessProbe:
      httpGet:
        path: /index1.html
        port: 80
      initialDelaySeconds: 5  #容器启动完成后，kubelet在执行第一次探测前应该等待 5 秒。默认是 0 秒，最小值是 0。
      periodSeconds: 3  #指定 kubelet 每隔 3 秒执行一次存活探测。默认是 10 秒。最小值是 1

创建 Pod，并查看pod状态

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl apply -f readinessProbe-httpget.yaml 
pod/readiness-httpdget-pod created
[root@k8s-master lifecycle]# kubectl get pod -n default -o wide
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
readiness-httpdget-pod   0/1     Running   0          5s    10.244.2.25   k8s-node02

查看pod详情

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl describe pod readiness-httpdget-pod
Name:         readiness-httpdget-pod
Namespace:    default
Priority:     0
Node:         k8s-node02/172.16.1.112
Start Time:   Sat, 23 May 2020 16:10:04 +0800
Labels:       test=readiness-httpdget
Annotations:  kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                {"apiVersion":"v1","kind":"Pod","metadata":{"annotations":{},"labels":{"test":"readiness-httpdget"},"name":"readiness-httpdget-pod","names...
Status:       Running
IP:           10.244.2.25
IPs:
  IP:  10.244.2.25
Containers:
  readiness-httpget:
    Container ID:   docker://066d66aaef191b1db08e1b3efba6a9be75378d2fe70e99400fc513b91242089c
………………
    Port:           
    Host Port:      
    State:          Running
      Started:      Sat, 23 May 2020 16:10:05 +0800
    Ready:          False   ##### 状态为False
    Restart Count:  0
    Readiness:      http-get http://:80/index1.html delay=5s timeout=1s period=3s #success=1 #failure=3
    Environment:    
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-v48g4 (ro)
Conditions:
  Type              Status
  Initialized       True 
  Ready             False   ##### 为False
  ContainersReady   False   ##### 为False
  PodScheduled      True 
Volumes:
  default-token-v48g4:
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  default-token-v48g4
    Optional:    false
QoS Class:       BestEffort
Node-Selectors:  
Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s
                 node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s
Events:
  Type     Reason     Age                From                 Message
  ----     ------     ----               ----                 -------
  Normal   Scheduled            default-scheduler    Successfully assigned default/readiness-httpdget-pod to k8s-node02
  Normal   Pulled     49s                kubelet, k8s-node02  Container image "registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/nginx:1.17" already present on machine
  Normal   Created    49s                kubelet, k8s-node02  Created container readiness-httpget
  Normal   Started    49s                kubelet, k8s-node02  Started container readiness-httpget
  Warning  Unhealthy  2s (x15 over 44s)  kubelet, k8s-node02  Readiness probe failed: HTTP probe failed with statuscode: 404

由上可见，容器未就绪。

我们进入pod的第一个容器，然后创建对应的文件

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl exec -it readiness-httpdget-pod -c readiness-httpget bash
root@readiness-httpdget-pod:/# cd /usr/share/nginx/html
root@readiness-httpdget-pod:/usr/share/nginx/html# ls
50x.html  index.html
root@readiness-httpdget-pod:/usr/share/nginx/html# echo "readiness-httpdget info" > index1.html
root@readiness-httpdget-pod:/usr/share/nginx/html# ls
50x.html  index.html  index1.html

之后看pod状态与详情

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl get pod -n default -o wide
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
readiness-httpdget-pod   1/1     Running   0          2m30s   10.244.2.25   k8s-node02              
[root@k8s-master lifecycle]# kubectl describe pod readiness-httpdget-pod
Name:         readiness-httpdget-pod
Namespace:    default
Priority:     0
Node:         k8s-node02/172.16.1.112
Start Time:   Sat, 23 May 2020 16:10:04 +0800
Labels:       test=readiness-httpdget
Annotations:  kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                {"apiVersion":"v1","kind":"Pod","metadata":{"annotations":{},"labels":{"test":"readiness-httpdget"},"name":"readiness-httpdget-pod","names...
Status:       Running
IP:           10.244.2.25
IPs:
  IP:  10.244.2.25
Containers:
  readiness-httpget:
    Container ID:   docker://066d66aaef191b1db08e1b3efba6a9be75378d2fe70e99400fc513b91242089c
………………
    Port:           
    Host Port:      
    State:          Running
      Started:      Sat, 23 May 2020 16:10:05 +0800
    Ready:          True     ##### 状态为True
    Restart Count:  0
    Readiness:      http-get http://:80/index1.html delay=5s timeout=1s period=3s #success=1 #failure=3
    Environment:    
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-v48g4 (ro)
Conditions:
  Type              Status
  Initialized       True 
  Ready             True   ##### 为True
  ContainersReady   True   ##### 为True
  PodScheduled      True 
Volumes:
  default-token-v48g4:
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  default-token-v48g4
    Optional:    false
QoS Class:       BestEffort
Node-Selectors:  
Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s
                 node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s
Events:
  Type     Reason     Age                   From                 Message
  ----     ------     ----                  ----                 -------
  Normal   Scheduled               default-scheduler    Successfully assigned default/readiness-httpdget-pod to k8s-node02
  Normal   Pulled     2m33s                 kubelet, k8s-node02  Container image "registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/nginx:1.17" already present on machine
  Normal   Created    2m33s                 kubelet, k8s-node02  Created container readiness-httpget
  Normal   Started    2m33s                 kubelet, k8s-node02  Started container readiness-httpget
  Warning  Unhealthy  85s (x22 over 2m28s)  kubelet, k8s-node02  Readiness probe failed: HTTP probe failed with statuscode: 404

由上可见，容器已就绪。

检测探针-存活检测

存活检测-执行命令

pod yaml脚本

[root@k8s-master lifecycle]# pwd
/root/k8s_practice/lifecycle
[root@k8s-master lifecycle]# cat livenessProbe-exec.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-exec-pod
  labels:
    test: liveness
spec:
  containers:
  - name: liveness-exec
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/busybox:1.24
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    args:
    - /bin/sh
    - -c
    - touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 600
    livenessProbe:
      exec:
        command:
        - cat
        - /tmp/healthy
      initialDelaySeconds: 5   # 第一次检测前等待5秒
      periodSeconds: 3   # 检测周期3秒一次

这个容器生命的前 30 秒，/tmp/healthy 文件是存在的。所以在这最开始的 30 秒内，执行命令 cat /tmp/healthy 会返回成功码。30 秒之后，执行命令 cat /tmp/healthy 就会返回失败状态码。

创建 Pod

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl apply -f livenessProbe-exec.yaml 
pod/liveness-exec-pod created

在 30 秒内，查看 Pod 的描述：

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl get pod -o wide
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
liveness-exec-pod   1/1     Running   0          17s   10.244.2.21   k8s-node02              
[root@k8s-master lifecycle]# kubectl describe pod liveness-exec-pod
Name:         liveness-exec-pod
Namespace:    default
Priority:     0
Node:         k8s-node02/172.16.1.112
………………
Events:
  Type    Reason     Age   From                 Message
  ----    ------     ----  ----                 -------
  Normal  Scheduled  25s   default-scheduler    Successfully assigned default/liveness-exec-pod to k8s-node02
  Normal  Pulled     24s   kubelet, k8s-node02  Container image "registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/busybox:1.24" already present on machine
  Normal  Created    24s   kubelet, k8s-node02  Created container liveness-exec
  Normal  Started    24s   kubelet, k8s-node02  Started container liveness-exec

输出结果显示：存活探测器成功。

35 秒之后，再来看 Pod 的描述：

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl get pod -o wide   # 显示 RESTARTS 的值增加了 1
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
liveness-exec-pod   1/1     Running   1          89s   10.244.2.22   k8s-node02              
[root@k8s-master lifecycle]# kubectl describe pod liveness-exec-pod
………………
Events:
  Type     Reason     Age              From                 Message
  ----     ------     ----             ----                 -------
  Normal   Scheduled  42s              default-scheduler    Successfully assigned default/liveness-exec-pod to k8s-node02
  Normal   Pulled     41s              kubelet, k8s-node02  Container image "registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/busybox:1.24" already present on machine
  Normal   Created    41s              kubelet, k8s-node02  Created container liveness-exec
  Normal   Started    41s              kubelet, k8s-node02  Started container liveness-exec
  Warning  Unhealthy  2s (x3 over 8s)  kubelet, k8s-node02  Liveness probe failed: cat: can't open '/tmp/healthy': No such file or directory
  Normal   Killing    2s               kubelet, k8s-node02  Container liveness-exec failed liveness probe, will be restarted

由上可见，在输出结果的最下面，有信息显示存活探测器失败了，因此这个容器被杀死并且被重建了。

存活检测-HTTP请求

pod yaml脚本

[root@k8s-master lifecycle]# pwd
/root/k8s_practice/lifecycle
[root@k8s-master lifecycle]# cat livenessProbe-httpget.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-httpget-pod
  labels:
    test: liveness
spec:
  containers:
  - name: liveness-httpget
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/nginx:1.17
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    livenessProbe:
      httpGet:   # 任何大于或等于 200 并且小于 400 的返回码表示成功，其它返回码都表示失败。
        path: /index.html
        port: 80
        httpHeaders:  #请求中自定义的 HTTP 头。HTTP 头字段允许重复。
        - name: Custom-Header
          value: Awesome
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 3

创建 Pod，查看pod状态

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl apply -f livenessProbe-httpget.yaml 
pod/liveness-httpget-pod created
[root@k8s-master lifecycle]# kubectl get pod -n default -o wide
NAME                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
liveness-httpget-pod   1/1     Running   0          3s    10.244.2.27   k8s-node02

查看pod详情

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl describe pod liveness-httpget-pod
Name:         liveness-httpget-pod
Namespace:    default
Priority:     0
Node:         k8s-node02/172.16.1.112
Start Time:   Sat, 23 May 2020 16:45:25 +0800
Labels:       test=liveness
Annotations:  kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                {"apiVersion":"v1","kind":"Pod","metadata":{"annotations":{},"labels":{"test":"liveness"},"name":"liveness-httpget-pod","namespace":"defau...
Status:       Running
IP:           10.244.2.27
IPs:
  IP:  10.244.2.27
Containers:
  liveness-httpget:
    Container ID:   docker://4b42a351414667000fe94d4f3166d75e72a3401e549fed723126d2297124ea1a
………………
    Port:           80/TCP
    Host Port:      8080/TCP
    State:          Running
      Started:      Sat, 23 May 2020 16:45:26 +0800
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Liveness:       http-get http://:80/index.html delay=5s timeout=1s period=3s #success=1 #failure=3
    Environment:    
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-v48g4 (ro)
Conditions:
  Type              Status
  Initialized       True 
  Ready             True 
  ContainersReady   True 
  PodScheduled      True 
………………
Events:
  Type    Reason     Age        From                 Message
  ----    ------     ----       ----                 -------
  Normal  Scheduled    default-scheduler    Successfully assigned default/liveness-httpget-pod to k8s-node02
  Normal  Pulled     5m52s      kubelet, k8s-node02  Container image "registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/nginx:1.17" already present on machine
  Normal  Created    5m52s      kubelet, k8s-node02  Created container liveness-httpget
  Normal  Started    5m52s      kubelet, k8s-node02  Started container liveness-httpget

由上可见，pod存活检测正常

我们进入pod的第一个容器，然后删除对应的文件

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl exec -it liveness-httpget-pod -c liveness-httpget bash
root@liveness-httpget-pod:/# cd /usr/share/nginx/html/
root@liveness-httpget-pod:/usr/share/nginx/html# ls
50x.html  index.html
root@liveness-httpget-pod:/usr/share/nginx/html# rm -f index.html 
root@liveness-httpget-pod:/usr/share/nginx/html# ls
50x.html

再次看pod状态和详情，可见Pod的RESTARTS从0变为了1。

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl get pod -n default -o wide   # RESTARTS 从0变为了1
NAME                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
liveness-httpget-pod   1/1     Running   1          8m16s   10.244.2.27   k8s-node02              
[root@k8s-master lifecycle]# kubectl describe pod liveness-httpget-pod
Name:         liveness-httpget-pod
Namespace:    default
Priority:     0
Node:         k8s-node02/172.16.1.112
Start Time:   Sat, 23 May 2020 16:45:25 +0800
Labels:       test=liveness
Annotations:  kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                {"apiVersion":"v1","kind":"Pod","metadata":{"annotations":{},"labels":{"test":"liveness"},"name":"liveness-httpget-pod","namespace":"defau...
Status:       Running
IP:           10.244.2.27
IPs:
  IP:  10.244.2.27
Containers:
  liveness-httpget:
    Container ID:   docker://5d0962d383b1df5e59cd3d1100b259ff0415ac37c8293b17944034f530fb51c8
………………
    Port:           80/TCP
    Host Port:      8080/TCP
    State:          Running
      Started:      Sat, 23 May 2020 16:53:38 +0800
    Last State:     Terminated
      Reason:       Completed
      Exit Code:    0
      Started:      Sat, 23 May 2020 16:45:26 +0800
      Finished:     Sat, 23 May 2020 16:53:38 +0800
    Ready:          True
    Restart Count:  1
    Liveness:       http-get http://:80/index.html delay=5s timeout=1s period=3s #success=1 #failure=3
    Environment:    
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-v48g4 (ro)
Conditions:
  Type              Status
  Initialized       True 
  Ready             True 
  ContainersReady   True 
  PodScheduled      True 
Volumes:
  default-token-v48g4:
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  default-token-v48g4
    Optional:    false
QoS Class:       BestEffort
Node-Selectors:  
Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s
                 node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s
Events:
  Type     Reason     Age                 From                 Message
  ----     ------     ----                ----                 -------
  Normal   Scheduled             default-scheduler    Successfully assigned default/liveness-httpget-pod to k8s-node02
  Normal   Pulled     7s (x2 over 8m19s)  kubelet, k8s-node02  Container image "registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/nginx:1.17" already present on machine
  Normal   Created    7s (x2 over 8m19s)  kubelet, k8s-node02  Created container liveness-httpget
  Normal   Started    7s (x2 over 8m19s)  kubelet, k8s-node02  Started container liveness-httpget
  Warning  Unhealthy  7s (x3 over 13s)    kubelet, k8s-node02  Liveness probe failed: HTTP probe failed with statuscode: 404
  Normal   Killing    7s                  kubelet, k8s-node02  Container liveness-httpget failed liveness probe, will be restarted

由上可见，当liveness-httpget检测失败，重建了Pod容器

存活检测-TCP端口

pod yaml脚本

[root@k8s-master lifecycle]# pwd
/root/k8s_practice/lifecycle
[root@k8s-master lifecycle]# cat livenessProbe-tcp.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-tcp-pod
  labels:
    test: liveness
spec:
  containers:
  - name: liveness-tcp
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/nginx:1.17
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    livenessProbe:
      tcpSocket:
        port: 80
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 3

TCP探测正常情况

创建 Pod，查看pod状态

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl apply -f livenessProbe-tcp.yaml
pod/liveness-tcp-pod created
[root@k8s-master lifecycle]# kubectl get pod -o wide
NAME               READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
liveness-tcp-pod   1/1     Running   0          50s   10.244.4.23   k8s-node01

查看pod详情

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl describe pod liveness-tcp-pod
Name:         liveness-tcp-pod
Namespace:    default
Priority:     0
Node:         k8s-node01/172.16.1.111
Start Time:   Sat, 23 May 2020 18:02:46 +0800
Labels:       test=liveness
Annotations:  kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                {"apiVersion":"v1","kind":"Pod","metadata":{"annotations":{},"labels":{"test":"liveness"},"name":"liveness-tcp-pod","namespace":"default"}...
Status:       Running
IP:           10.244.4.23
IPs:
  IP:  10.244.4.23
Containers:
  liveness-tcp:
    Container ID:   docker://4de13e7c2e36c028b2094bf9dcf8e2824bfd15b8c45a0b963e301b91ee1a926d
………………
    Port:           80/TCP
    Host Port:      8080/TCP
    State:          Running
      Started:      Sat, 23 May 2020 18:03:04 +0800
    Ready:          True
    Restart Count:  0
    Liveness:       tcp-socket :80 delay=5s timeout=1s period=3s #success=1 #failure=3
    Environment:    
    Mounts:
      /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-v48g4 (ro)
Conditions:
  Type              Status
  Initialized       True 
  Ready             True 
  ContainersReady   True 
  PodScheduled      True 
Volumes:
  default-token-v48g4:
    Type:        Secret (a volume populated by a Secret)
    SecretName:  default-token-v48g4
    Optional:    false
QoS Class:       BestEffort
Node-Selectors:  
Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s
                 node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s
Events:
  Type    Reason     Age        From                 Message
  ----    ------     ----       ----                 -------
  Normal  Scheduled    default-scheduler    Successfully assigned default/liveness-tcp-pod to k8s-node01
  Normal  Pulling    74s        kubelet, k8s-node01  Pulling image "registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/nginx:1.17"
  Normal  Pulled     58s        kubelet, k8s-node01  Successfully pulled image "registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/nginx:1.17"
  Normal  Created    57s        kubelet, k8s-node01  Created container liveness-tcp
  Normal  Started    57s        kubelet, k8s-node01  Started container liveness-tcp

以上是正常情况，可见存活探测成功。

模拟TCP探测失败情况

将上面yaml文件中的探测TCP端口进行如下修改：

    livenessProbe:
      tcpSocket:
        port: 8090  # 之前是80

删除之前的pod并重新创建，并过一会儿看pod状态

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl apply -f livenessProbe-tcp.yaml 
pod/liveness-tcp-pod created
[root@k8s-master lifecycle]# kubectl get pod -o wide   # 可见RESTARTS变为了1，再过一会儿会变为2，之后依次叠加
NAME               READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
liveness-tcp-pod   1/1     Running   1          25s   10.244.2.28   k8s-node02

pod详情

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl describe pod liveness-tcp-pod
Name:         liveness-tcp-pod
Namespace:    default
Priority:     0
Node:         k8s-node02/172.16.1.112
Start Time:   Sat, 23 May 2020 18:08:32 +0800
Labels:       test=liveness
………………
Events:
  Type     Reason     Age                From                 Message
  ----     ------     ----               ----                 -------
  Normal   Scheduled            default-scheduler    Successfully assigned default/liveness-tcp-pod to k8s-node02
  Normal   Pulled     12s (x2 over 29s)  kubelet, k8s-node02  Container image "registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/nginx:1.17" already present on machine
  Normal   Created    12s (x2 over 29s)  kubelet, k8s-node02  Created container liveness-tcp
  Normal   Started    12s (x2 over 28s)  kubelet, k8s-node02  Started container liveness-tcp
  Normal   Killing    12s                kubelet, k8s-node02  Container liveness-tcp failed liveness probe, will be restarted
  Warning  Unhealthy  0s (x4 over 18s)   kubelet, k8s-node02  Liveness probe failed: dial tcp 10.244.2.28:8090: connect: connection refused

由上可见，liveness-tcp检测失败，重建了Pod容器。

检测探针-启动检测

有时候，会有一些现有的应用程序在启动时需要较多的初始化时间【如：Tomcat服务】。这种情况下，在不影响对触发这种探测的死锁的快速响应的情况下，设置存活探测参数是要有技巧的。

技巧就是使用一个命令来设置启动探测。针对HTTP 或者 TCP 检测，可以通过设置 failureThreshold * periodSeconds 参数来保证有足够长的时间应对糟糕情况下的启动时间。

示例如下：

pod yaml文件

[root@k8s-master lifecycle]# pwd
/root/k8s_practice/lifecycle
[root@k8s-master lifecycle]# cat startupProbe-httpget.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: startup-pod
  labels:
    test: startup
spec:
  containers:
  - name: startup
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/tomcat:7.0.94-jdk8-openjdk
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: web-port
      containerPort: 8080
      hostPort: 8080
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /index.jsp
        port: web-port
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 10
      failureThreshold: 1
    startupProbe:
      httpGet:
        path: /index.jsp
        port: web-port
      periodSeconds: 10      #指定 kubelet 每隔 10 秒执行一次存活探测。默认是 10 秒。最小值是 1
      failureThreshold: 30   #最大的失败次数

启动pod，并查看状态

[root@k8s-master lifecycle]# kubectl apply -f startupProbe-httpget.yaml 
pod/startup-pod created
[root@k8s-master lifecycle]# kubectl get pod -o wide
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
startup-pod   1/1     Running   0          8m46s   10.244.4.26   k8s-node01

查看pod详情

[root@k8s-master ~]# kubectl describe pod startup-pod

有启动探测，应用程序将会有最多 5 分钟(30 * 10 = 300s) 的时间来完成它的启动。一旦启动探测成功一次，存活探测任务就会接管对容器的探测，对容器死锁可以快速响应。 如果启动探测一直没有成功，容器会在 300 秒后被杀死，并且根据 restartPolicy 来设置 Pod 状态。

探测器配置详解

使用如下这些字段可以精确的控制存活和就绪检测行为：

  • initialDelaySeconds：容器启动后要等待多少秒后存活和就绪探测器才被初始化，默认是 0 秒，最小值是 0。
  • periodSeconds：执行探测的时间间隔（单位是秒）。默认是 10 秒。最小值是 1。
  • timeoutSeconds：探测的超时时间。默认值是 1 秒。最小值是 1。
  • successThreshold：探测器在失败后，被视为成功的最小连续成功数。默认值是 1。存活探测的这个值必须是 1。最小值是 1。
  • failureThreshold：当探测失败时，Kubernetes 的重试次数。存活探测情况下的放弃就意味着重新启动容器。就绪探测情况下的放弃 Pod 会被打上未就绪的标签。默认值是 3。最小值是 1。

HTTP 探测器可以在 httpGet 上配置额外的字段：

  • host：连接使用的主机名，默认是 Pod 的 IP。也可以在 HTTP 头中设置 “Host” 来代替。
  • scheme ：用于设置连接主机的方式（HTTP 还是 HTTPS）。默认是 HTTP。
  • path：访问 HTTP 服务的路径。
  • httpHeaders：请求中自定义的 HTTP 头。HTTP 头字段允许重复。
  • port：访问容器的端口号或者端口名。如果数字必须在 1 ～ 65535 之间。

相关阅读

1、官网：配置存活、就绪和启动探测器

2、Kubernetes K8S之Pod 生命周期与init container初始化容器

完毕！

———END———
如果觉得不错就关注下呗 (-^O^-) ！

在这里插入图片描述

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按字母分类： ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ其他