【云原生 | 从零开始学Kubernetes】十二、k8spod的生命周期与容器钩子

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Init 容器

Pod 里面可以有一个或者多个容器，部署应用的容器可以称为主容器，在创建 Pod 时候，Pod 中 可以有一个或多个先于主容器启动的Init 容器，这个 init 容器就可以成为初始化容器，初始化容器一旦执行完，它从启动开始到初始化代码执行完就退出了，它不会一直存在，所以在主容器启动之前执行初始化，初始化容器可以有多个，多个初始化容器是要串行执行的，先执行初始化容器 1，在执行初始化容器 2等，等初始化容器执行完初始化就退出了，然后再执行主容器，主容器一退出，pod 就结束了，主容器退出的时间点就是 pod 的结束点，它俩时间轴是一致的；

Init 容器就是做初始化工作的容器。可以有一个或多个，如果多个按照定义的顺序依次执行，只有所有的初始化容器执行完后，主容器才启动。由于一个 Pod 里的存储卷是共享的，所以 Init Container 里产生的数据可以被主容器使用到，Init Container 可以在多种 K8S 资源里被使用到，如 Deployment、DaemonSet, StatefulSet、Job 等，但都是在 Pod 启动时，在主容器启动前执行，做初始化工作。

Init 容器与普通的容器区别是:

1、Init 容器不支持 Readiness,因为它们必须在 Pod 就绪之前运行完成

2、每个 Init 容器必须运行成功,下一个才能够运行

3、如果 Pod 的 Init 容器失败,Kubernetes 会不断地重启该 Pod,直到 Init 容器成功为止，如果 Pod 对应的 restartPolicy 值为 Never,它不会重新启动。

[root@k8smaster node]# vim init.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp-container
    image: busybox:1.28
    command: ['sh', '-c', 'echo The app is running! && sleep 3600']
  initContainers:
  - name: init-myservice
    image: busybox:1.28
    command: ['sh', '-c', "until nslookup myservice.$(cat /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/namespace).svc.cluster.local; do echo waiting for myservice; sleep 2; done"]
  - name: init-mydb
    image: busybox:1.28
    command: ['sh', '-c', "until nslookup mydb.$(cat /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/namespace).svc.cluster.local; do echo waiting for mydb; sleep 2; done"]
 
#上面两段长的是myservice的svc和mydb的svc
[root@k8smaster node]# kubectl apply -f init.yaml 
pod/myapp-pod created
[root@k8smaster node]# kubectl get pods 
NAME                    READY   STATUS     RESTARTS   AGE
myapp-pod               0/1     Init:0/2   0          7s
#发现一直在初始化，查看一下日志
[root@k8smaster node]# kubectl logs myapp-pod
Error from server (BadRequest): container "myapp-container" in pod "myapp-pod" is waiting to start: PodInitializing
#有个container是waiting状态，去yaml看看
until nslookup myservice.$(cat /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/namespace).svc.cluster.local; 
#这是在解析myservice的svc，解析到才成功，不然就会一直循环，我们没有创建，所以一直卡在这里！

[root@k8smaster node]# vim service.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myservice
spec:
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 9376
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mydb
spec:
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 9377
 
[root@k8smaster node]# kubectl apply -f service.yaml 
service/myservice created
service/mydb created

[root@k8smaster node]# kubectl get pods 
NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
myapp-pod               1/1     Running   0          4m46s
#成功启动

[root@k8smaster node]# kubectl logs myapp-pod
The app is running!
[root@k8smaster node]# kubectl describe pods myapp-pod
#也可以看启动了哪些容器 在下面

主容器

容器钩子

初始化容器启动之后，开始启动主容器，在主容器启动之前有一个 post start hook（容器启动后钩子）和 pre stop hook（容器结束前钩子），无论启动后还是结束前所做的事我们可以给它放两个钩子，这个钩子就表示用户可以用它来钩住一些命令，来执行它，做开场前的预设，结束前的清理，如 awk 有 begin，end，和这个效果类似。

postStart： 该钩子在容器被创建后立刻触发，通知容器它已经被创建。如果该钩子对应的 hook handler 执行失败，则该容器会被杀死，并根据该容器的重启策略决定是否要重启该容器，这个钩子不需要传递任何参数。

preStop： 该钩子在容器被删除前触发，其所对应的 hook handler 必须在删除该容器的请求发送 给 Docker daemon 之前完成。在该钩子对应的 hook handler 完成后不论执行的结果如何，Docker daemon 会发送一个 SGTERN 信号量给 Docker daemon 来删除该容器，这个钩子不需要传递任何参数。

在 k8s 中支持两类对 pod 的检测

第一类叫做 livenessprobe（pod 存活性探测）： 存活探针主要作用是，用指定的方式检测 pod 中的容器应用是否正常运行，如果检测失败，则认为容器不健康，那么 Kubelet 将根据 Pod 中设置的 restartPolicy 来判断 Pod 是否要进行重启操作，如果容器配置中没有配置 livenessProbe，Kubelet 将认为存活探针探测一直为成功状态。 get pods里的status就是存活探测

第二类是状态检 readinessprobe（pod 就绪性探测）：用于判断容器中应用是否启动完成，当探测成功后才使 Pod 对外提供网络访问，设置容器 Ready 状态为 true，如果探测失败，则设置容器的 Ready 状态为 false。

创建 pod 需要经过哪些阶段？

当用户创建 pod 时，这个请求给 apiserver，apiserver 把创建请求的状态保存在 etcd 中；接下来 apiserver 会请求 scheduler 来完成调度，如果调度成功，会把调度的结果（如调度到哪个节点上了，运行在哪个节点上了，把它更新到 etcd 的 pod 资源状态中）保存在 etcd 中，一旦存到 etcd 中并且完成更新以后，如调度到 k8snode1 上，那么 node1 节点上的 kubelet 通过 apiserver 当中的状态变化知道有一些任务被执行了，所以此时此 kubelet 会拿到用户创建时所提交的清单，这个清单会在当前节点上运行或者启动这个 pod，如果创建成功或者失败会有一个当前状态，当前这个状态会发给 apiserver，apiserver 在存到 etcd 中；在这个过程 中，etcd 和 apiserver 一直在打交道，不停的交互，scheduler 也参与其中，负责调度 pod 到合适的 node 节点上，这个就是 pod 的创建过程.

pod 在整个生命周期中有非常多的用户行为：

1、初始化容器完成初始化

2、主容器启动后可以做启动后钩子

3、主容器结束前可以做结束前钩子

4、在主容器运行中可以做一些健康检测，如 liveness probe，readness probe

Pod 容器探测和钩子

容器钩子：postStart 和 preStop

postStart：容器创建成功后，运行前的任务，用于资源部署、环境准备等。

preStop：在容器被终止前的任务，用于优雅关闭应用程序、通知其他系统等。

...... 
containers: 
- image: sample
 name: war 
 lifecycle： 
  postStart: 	#钩子
   exec: 
   command: 	#命令
    - “cp” 
    - “/sample.war” 
    - “/app”
 prestop: 		#钩子
  httpGet: 		#httpget的探针
   host: monitor.com 	
   path: /waring 
  port: 8080 
  scheme: HTTP 
...... 

以上示例中，定义了一个 Pod，包含一个 JAVA 的 web 应用容器，其中设置了 PostStart
和PreStop 回调函数。即在容器创建成功后，复制/sample.war 到/app 文件夹中。而在容器
终止之前，发送 HTTP 请求到 http://monitor.com:8080/waring，即向监控系统发送警告。 

#可以看帮助文档
[root@k8smaster node]# kubectl explain pods.spec.containers.lifecycle

优雅的删除资源对象

当用户请求删除含有 pod 的资源对象时（如 RC、deployment 等），K8S 为了让应用程序优雅关闭（即让应用程序完成正在处理的请求后，再关闭软件），K8S 提供两种信息通知：

默认：K8S 通知 node 执行 docker stop 命令，docker 会先向容器中 PID 为 1 的进程发送系统信号 SIGTERM，然后等待容器中的应用程序终止执行，如果等待时间达到设定的超时时间，或者默认超时时间（30s），会继续发送 SIGKILL 的系统信号强行 kill 掉进程。

使用 pod 生命周期（利用 PreStop 回调函数），它执行在发送终止信号之前。
默认情况下，所有的删除操作的优雅退出时间都在 30 秒以内。kubectl delete 命令支持–grace-period=的选项，以运行用户来修改默认值。0 表示删除立即执行，并且立即从 API 中删除 pod。在节点上，被设置了立即结束的的 pod，仍然会给一个很短的优雅退出时间段，才会开始被强制杀死。如下：

spec: 
 containers: 
 - name: nginx-demo 
 image: centos:nginx 
 lifecycle: 
 preStop: #钩子
 exec: 
 command: ["/usr/local/nginx/sbin/nginx","-s","quit"]  #删除之前会先停掉nginx再删除容器
 ports: 
 - name: http 
 containerPort: 80

写在最后

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