Pod详解
这里写目录标题
- Pod详解
-
- 一.Pod基础概念
- 二.
-
- 1.Pod容器的分类
- 2.镜像拉取策略（imagePullPolicy）
- 三.Pod 进阶
-
- 1.资源限制
- 2.重启策略（restartPolicy）
- 3.健康检查：又称为探针（Probe）
- 4.启动、退出动作
Pod详解
一.Pod基础概念
Pod是kubernetes中最小的资源管理组件，Pod也是最小化运行容器化应用的资源对象。一个Pod代表着集群中运行的一个进程。kubernetes中其他大多数组件都是围绕着Pod来进行支撑和扩展Pod功能的，例如，用于管理Pod运行的StatefulSet和Deployment等控制器对象，用于暴露Pod应用的Service和Ingress对象，为Pod提供存储的PersistentVolume存储资源对象等。
在Kubrenetes集群中Pod有如下两种使用方式：
●一个Pod中运行一个容器。“每个Pod中一个容器”的模式是最常见的用法；在这种使用方式中，你可以把Pod想象成是单个容器的封装，kuberentes管理的是Pod而不是直接管理容器。
●在一个Pod中同时运行多个容器。一个Pod中也可以同时封装几个需要紧密耦合互相协作的容器，它们之间共享资源。这些在同一个Pod中的容器可以互相协作成为一个service单位，比如一个容器共享文件，另一个“sidecar”容器来更新这些文件。Pod将这些容器的存储资源作为一个实体来管理。
一个Pod下的容器必须运行于同一节点上。现代容器技术建议一个容器只运行一个进程，该进程在容器中PID命名空间中的进程号为1，可直接接收并处理信号，进程终止时容器生命周期也就结束了。若想在容器内运行多个进程，需要有一个类似Linux操作系统init进程的管控类进程，以树状结构完成多进程的生命周期管理。运行于各自容器内的进程无法直接完成网络通信，这是由于容器间的隔离机制导致，k8s中的Pod资源抽象正是解决此类问题，Pod对象是一组容器的集合，这些容器共享NET、MNT、UTS及IPC命名空间，因此具有相同的域名、主机名和网络接口，并可通过IPC直接通信。
Pod资源中针对各容器提供网络命名空间等共享机制的是底层基础容器pause，基础容器（也可称为父容器）pause就是为了管理Pod容器间的共享操作，这个父容器需要能够准确地知道如何去创建共享运行环境的容器，还能管理这些容器的生命周期。为了实现这个父容器的构想，kubernetes中，用pause容器来作为一个Pod中所有容器的父容器。这个pause容器有两个核心的功能，一是它提供整个Pod的Linux命名空间的基础。二来启用PID命名空间，它在每个Pod中都作为PID为1进程（init进程），并回收僵尸进程。
pause容器使得Pod中的所有容器可以共享两种资源：网络和存储。
●网络：
每个Pod都会被分配一个唯一的IP地址。Pod中的所有容器共享网络空间，包括IP地址和端口。Pod内部的容器可以使用localhost互相通信。Pod中的容器与外界通信时，必须分配共享网络资源（例如使用宿主机的端口映射）。
●存储：
Pod可以指定多个共享的Volume。Pod中的所有容器都可以访问共享的Volume。Volume也可以用来持久化Pod中的存储资源，以防容器重启后文件丢失。
总结：
每个Pod都有一个特殊的被称为“基础容器”的Pause容器。Pause容器对应的镜像属于Kubernetes平台的一部分，除了Pause容器，每个Pod还包含一个或者多个紧密相关的用户应用容器。
#kubernetes中的pause容器主要为每个容器提供以下功能：
●在pod中担任Linux命名空间（如网络命令空间）共享的基础；
●启用PID命名空间，开启init进程。
#Kubernetes设计这样的Pod概念和特殊组成结构有什么用意？？？？？
●原因一：在一组容器作为一个单元的情况下，难以对整体的容器简单地进行判断及有效地进行行动。比如，一个容器死亡了，此时是算整体挂了么？那么引入与业务无关的Pause容器作为Pod的基础容器，以它的状态代表着整个容器组的状态，这样就可以解决该问题。
●原因二：Pod里的多个应用容器共享Pause容器的IP，共享Pause容器挂载的Volume，这样简化了应用容器之间的通信问题，也解决了容器之间的文件共享问题。
通常把Pod分为以下几类：
●自主式Pod
这种Pod本身是不能自我修复的，当Pod被创建后（不论是由你直接创建还是被其他Controller），都会被Kuberentes调度到集群的Node上。直到Pod的进程终止、被删掉、因为缺少资源而被驱逐、或者Node故障之前这个Pod都会一直保持在那个Node上。Pod不会自愈。如果Pod运行的Node故障，或者是调度器本身故障，这个Pod就会被删除。同样的，如果Pod所在Node缺少资源或者Pod处于维护状态，Pod也会被驱逐。
●控制器管理的Pod
Kubernetes使用更高级的称为Controller的抽象层，来管理Pod实例。Controller可以创建和管理多个Pod，提供副本管理、滚动升级和集群级别的自愈能力。例如，如果一个Node故障，Controller就能自动将该节点上的Pod调度到其他健康的Node上。虽然可以直接使用Pod，但是在Kubernetes中通常是使用Controller来管理Pod的。
●静态Pod
静态 Pod 直接由特定节点上的 kubelet 进程来管理，不通过 master 节点上的 apiserver 。无法与控制器 Deployment 或者 DaemonSet 进行关联，它由 kubelet 进程自己来监控，当 pod 崩溃时重启该 pod ， kubelete 也无法对他们进行健康检查。静态 pod 始终绑定在某一个 kubelet ，并且始终运行在同一个节点上。 kubelet 会自动为每一个静态 pod 在 Kubernetes 的 apiserver 上创建一个镜像 Pod（Mirror Pod），因此我们可以在 apiserver 中查询到该 pod，但是不能通过 apiserver 进行控制（例如不能删除）。
#查看kubelet配置文件 /var/lib/kubelet/config.yaml
cat /var/lib/kubelet/config.yaml | grep staticPodPath
staticPodPath: /etc/kubernetes/manifests
#也可以通过下面命令找到kubelet对应的启动配置文件，修改node节点的kubelet配置文件，添加静态Pod的环境变量配置 --pod-manifest-path 参数
systemctl status kubelet
/usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d
└─10-kubeadm.conf
vim /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf
Environment="KUBELET_SYSTEM_PODS_ARGS=--pod-manifest-path=/etc/kubernetes/manifests --allowprivileged=true"
systemctl daemon-reload
systemctl restart kubelet
#在静态Pod文件的管理目录下准备 Pod 的 Json 或者 Yaml 文件
vim /etc/kubernetes/manifests/static-web.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: static-web
labels:
app: static
spec:
containers:
- name: web
image: nginx
ports:
- name: web
containerPort: 80
运行中的 kubelet 周期扫描配置的目录下文件的变化，当这个目录中有文件出现或消失时创建或删除 pods。
在 Master 节点同样也可以看到该 Pod，如果执行 kubectl delete pod static-web-node01 命令删除该 Pod 发现，并不能删除。
二.
1.Pod容器的分类
1、基础容器（infrastructure container）
//维护整个 Pod 网络和存储空间
//node 节点中操作
//启动一个Pod时，k8s会自动启动一个基础容器
cat /opt/kubernetes/cfg/kubelet
......
--pod-infra-container-image=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google-containers/pause-amd64:3.0"
//每次创建 Pod 时候就会创建，运行的每一个Pod都有一个 pause-amd64 的基础容器自动会运行，对于用户是透明的
docker ps -a
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google-containers/pause-amd64:3.0 "/pause"
2、初始化容器（initcontainers）
//Init容器必须在应用程序容器启动之前运行完成，而应用程序容器是并行运行的，所以Init容器能够提供了一种简单的阻塞或延迟应用容器的启动的方法。
Init 容器与普通的容器非常像，除了以下两点：
●Init 容器总是运行到成功完成为止
●每个 Init 容器都必须在下一个 Init 容器启动之前成功完成启动和退出
如果 Pod 的 Init 容器失败，k8s 会不断地重启该 Pod，直到 Init 容器成功为止。然而，如果 Pod 对应的重启策略（restartPolicy）为 Never，它不会重新启动。
//Init 的容器作用
因为init容器具有与应用容器分离的单独镜像，其启动相关代码具有如下优势：
●Init 容器可以包含一些安装过程中应用容器中不存在的实用工具或个性化代码。例如，没有必要仅为了在安装过程中使用类似 sed、 awk、 python 或 dig 这样的工具而去FROM 一个镜像来生成一个新的镜像。
●Init 容器可以安全地运行这些工具，避免这些工具导致应用镜像的安全性降低。
●应用镜像的创建者和部署者可以各自独立工作，而没有必要联合构建一个单独的应用镜像。
●Init 容器能以不同于Pod内应用容器的文件系统视图运行。因此，Init容器可具有访问 Secrets 的权限，而应用容器不能够访问。
●由于 Init 容器必须在应用容器启动之前运行完成，因此 Init 容器提供了一种机制来阻塞或延迟应用容器的启动，
直到满足了一组先决条件。一旦前置条件满足，Pod内的所有的应用容器会并行启动。
3、应用容器（Maincontainer）
//并行启动
官网示例：
https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/init-containers/
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; do echo waiting for myservice; sleep 2; done;']
- name: init-mydb
image: busybox:1.28
command: ['sh', '-c', 'until nslookup mydb; do echo waiting for mydb; sleep 2; done;']
这个例子是定义了一个具有 2 个 Init 容器的简单 Pod。 第一个等待 myservice 启动， 第二个等待 mydb 启动。 一旦这两个 Init容器都启动完成，Pod 将启动 spec 中的应用容器。
kubectl describe pod myapp-pod
kubectl logs myapp-pod -c init-myservice
vim myservice.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: myservice
spec:
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 9376
kubectl create -f myservice.yaml
kubectl get svc
kubectl get pods -n kube-system
kubectl get pods
vim mydb.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mydb
spec:
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 9377
kubectl create -f mydb.yaml
kubectl get pods
#特别说明：
●在Pod启动过程中，Init容器会按顺序在网络和数据卷初始化之后启动。每个容器必须在下一个容器启动之前成功退出。
●如果由于运行时或失败退出，将导致容器启动失败，它会根据Pod的restartPolicy指定的策略进行重试。然而，如果Pod的restartPolicy设置为Always，Init容器失败时会使用RestartPolicy策略。
●在所有的Init容器没有成功之前，Pod将不会变成Ready状态。Init容器的端口将不会在Service中进行聚集。正在初始化中的Pod处于Pending状态，但应该会将Initializing状态设置为true。
●如果Pod重启，所有Init容器必须重新执行。
●对Init容器spec的修改被限制在容器image字段，修改其他字段都不会生效。更改Init容器的image字段，等价于重启该Pod。
●Init容器具有应用容器的所有字段。除了readinessProbe，因为Init容器无法定义不同于完成（completion）的就绪（readiness）之外的其他状态。这会在验证过程中强制执行。
●在Pod中的每个app和Init容器的名称必须唯一；与任何其它容器共享同一个名称，会在验证时抛出错误。
2.镜像拉取策略（imagePullPolicy）
Pod 的核心是运行容器，必须指定容器引擎，比如 Docker，启动容器时，需要拉取镜像，k8s 的镜像拉取策略可以由用户指定：
1、IfNotPresent：在镜像已经存在的情况下，kubelet 将不再去拉取镜像，仅当本地缺失时才从仓库中拉取，默认的镜像拉取策略
2、Always：每次创建 Pod 都会重新拉取一次镜像；
3、Never：Pod 不会主动拉取这个镜像，仅使用本地镜像。
注意：对于标签为“:latest”的镜像文件，其默认的镜像获取策略即为“Always”；而对于其他标签的镜像，其默认策略则为“IfNotPresent”。
官方示例：
https://kubernetes.io/docs/concepts/containers/images
kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: private-image-test-1
spec:
containers:
- name: uses-private-image
image: $PRIVATE_IMAGE_NAME
imagePullPolicy: Always
command: [ "echo", "SUCCESS" ]
EOF
//master01 上操作
kubectl edit deployment/nginx-deployment
......
template:
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- image: nginx:1.15.4
imagePullPolicy: IfNotPresent #镜像拉取策略为 IfNotPresent
name: nginx
ports:
- containerPort: 80
protocol: TCP
resources: {}
terminationMessagePath: /dev/termination-log
terminationMessagePolicy: File
dnsPolicy: ClusterFirst
restartPolicy: Always #Pod的重启策略为 Always，默认值
schedulerName: default-scheduler
securityContext: {}
terminationGracePeriodSeconds: 30
......
//创建测试案例
mkdir /opt/demo
cd /opt/demo
vim pod1.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-test1
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
imagePullPolicy: Always
command: [ "echo", "SUCCESS" ]
kubectl create -f pod1.yaml
kubectl get pods -o wide
pod-test1 0/1 CrashLoopBackOff 4 3m33s
//此时 Pod 的状态异常，原因是 echo 执行完进程终止，容器生命周期也就结束了
kubectl describe pod pod-test1
......
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 2m10s default-scheduler Successfully assigned default/pod-test1 to 192.168.80.11
Normal Pulled 46s (x4 over 119s) kubelet, 192.168.80.11 Successfully pulled image "nginx"
Normal Created 46s (x4 over 119s) kubelet, 192.168.80.11 Created container
Normal Started 46s (x4 over 119s) kubelet, 192.168.80.11 Started container
Warning BackOff 19s (x7 over 107s) kubelet, 192.168.80.11 Back-off restarting failed container
Normal Pulling 5s (x5 over 2m8s) kubelet, 192.168.80.11 pulling image "nginx"
//可以发现 Pod 中的容器在生命周期结束后，由于 Pod 的重启策略为 Always，容器再次重启了，并且又重新开始拉取镜像
//修改 pod1.yaml 文件
cd /opt/demo
vim pod1.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-test1
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.14 #修改 nginx 镜像版本
imagePullPolicy: Always
#command: [ "echo", "SUCCESS" ] #删除
//删除原有的资源
kubectl delete -f pod1.yaml
//更新资源
kubectl apply -f pod1.yaml
//查看 Pod 状态
kubectl get pods -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE
pod-test1 1/1 Running 0 33s 172.17.36.4 192.168.80.11 <none>
//在任意 node 节点上使用 curl 查看头部信息
curl -I http://172.17.36.4
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.14.2
......
三.Pod 进阶
1.资源限制
当定义 Pod 时可以选择性地为每个容器设定所需要的资源数量。 最常见的可设定资源是 CPU 和内存大小，以及其他类型的资源。
当为 Pod 中的容器指定了 request 资源时，代表容器运行所需的最小资源量，调度器就使用该信息来决定将 Pod 调度到哪个节点上。当还为容器指定了 limit 资源时，kubelet 就会确保运行的容器不会使用超出所设的 limit 资源量。kubelet 还会为容器预留所设的 request 资源量， 供该容器使用。
如果 Pod 运行所在的节点具有足够的可用资源，容器可以使用超出所设置的 request 资源量。不过，容器不可以使用超出所设置的 limit 资源量。
如果给容器设置了内存的 limit 值，但未设置内存的 request 值，Kubernetes 会自动为其设置与内存 limit 相匹配的 request 值。 类似的，如果给容器设置了 CPU 的 limit 值但未设置 CPU 的 request 值，则 Kubernetes 自动为其设置 CPU 的 request 值 并使之与 CPU 的 limit 值匹配。
官网示例：
https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/manage-compute-resources-container/
//Pod 和 容器 的资源请求和限制：
spec.containers[].resources.requests.cpu //定义创建容器时预分配的CPU资源
spec.containers[].resources.requests.memory //定义创建容器时预分配的内存资源
spec.containers[].resources.limits.cpu //定义 cpu 的资源上限
spec.containers[].resources.limits.memory //定义内存的资源上限
//CPU 资源单位
CPU 资源的 request 和 limit 以 cpu 为单位。Kubernetes 中的一个 cpu 相当于1个 vCPU（1个超线程）。
Kubernetes 也支持带小数 CPU 的请求。spec.containers[].resources.requests.cpu 为 0.5 的容器能够获得一个 cpu 的一半 CPU 资源（类似于Cgroup对CPU资源的时间分片）。表达式 0.1 等价于表达式 100m（毫核），表示每 1000 毫秒内容器可以使用的 CPU 时间总量为 0.1*1000 毫秒。
Kubernetes 不允许设置精度小于 1m 的 CPU 资源。
//内存 资源单位
内存的 request 和 limit 以字节为单位。可以以整数表示，或者以10为底数的指数的单位（E、P、T、G、M、K）来表示， 或者以2为底数的指数的单位（Ei、Pi、Ti、Gi、Mi、Ki）来表示。
如：1KB=10^3=1000，1MB=10^6=1000000=1000KB，1GB=10^9=1000000000=1000MB
1KiB=2^10=1024，1MiB=2^20=1048576=1024KiB
PS：在买硬盘的时候，操作系统报的数量要比产品标出或商家号称的小一些，主要原因是标出的是以 MB、GB为单位的，1GB 就是1,000,000,000Byte，而操作系统是以2进制为处理单位的，因此检查硬盘容量时是以MiB、GiB为单位，1GiB=2^30=1,073,741,824，相比较而言，1GiB要比1GB多出1,073,741,824-1,000,000,000=73,741,824Byte，所以检测实际结果要比标出的少一些。
#示例1：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: frontend
spec:
containers:
- name: app
image: images.my-company.example/app:v4
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: "password"
resources:
requests:
memory: "64Mi"
cpu: "250m"
limits:
memory: "128Mi"
cpu: "500m"
- name: log-aggregator
image: images.my-company.example/log-aggregator:v6
resources:
requests:
memory: "64Mi"
cpu: "250m"
limits:
memory: "128Mi"
cpu: "500m"
此例子中的 Pod 有两个容器。每个容器的 request 值为 0.25 cpu 和 64MiB 内存，每个容器的 limit 值为 0.5 cpu 和 128MiB 内存。那么可以认为该 Pod 的总的资源 request 为 0.5 cpu 和 128 MiB 内存，总的资源 limit 为 1 cpu 和 256MiB 内存。
#示例2：
vim pod2.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: frontend
spec:
containers:
- name: web
image: nginx
env:
- name: WEB_ROOT_PASSWORD
value: "password"
resources:
requests:
memory: "64Mi"
cpu: "250m"
limits:
memory: "128Mi"
cpu: "500m"
- name: db
image: mysql
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: "abc123"
resources:
requests:
memory: "512Mi"
cpu: "0.5"
limits:
memory: "1Gi"
cpu: "1"
kubectl apply -f pod2.yaml
kubectl describe pod frontend
kubectl get pods -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
frontend 2/2 Running 5 15m 10.244.2.4 node02 > >
kubectl describe nodes node02 #由于当前虚拟机有2个CPU，所以Pod的CPU Limits一共占用了50%
Namespace Name CPU Requests CPU Limits Memory Requests Memory Limits AGE
--------- ---- ------------ ---------- --------------- ------------- ---
default frontend 500m (25%) 1 (50%) 128Mi (3%) 256Mi (6%) 16m
kube-system kube-flannel-ds-amd64-f4pbp 100m (5%) 100m (5%) 50Mi (1%) 50Mi (1%) 19h
kube-system kube-proxy-pj4wp 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 19h
Allocated resources:
(Total limits may be over 100 percent, i.e., overcommitted.)
Resource Requests Limits
-------- -------- ------
cpu 600m (30%) 1100m (55%)
memory 178Mi (4%) 306Mi (7%)
ephemeral-storage 0 (0%) 0 (0%)
2.重启策略（restartPolicy）
当 Pod 中的容器退出时通过节点上的 kubelet 重启容器。适用于 Pod 中的所有容器。
1、Always：当容器终止退出后，总是重启容器，默认策略
2、OnFailure：当容器异常退出（退出状态码非0）时，重启容器；正常退出则不重启容器
3、Never：当容器终止退出，从不重启容器。
#注意：K8S 中不支持重启 Pod 资源，只有删除重建。
在用 yaml 方式创建 Deployment 和 StatefulSet 类型时，restartPolicy 只能是 Always，kubectl run 创建 Pod 可以选择 Always,OnFailure,Never 三种策略
kubectl edit deployment nginx-deployment
......
restartPolicy: Always
#示例
vim pod3.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: foo
spec:
containers:
- name: busybox
image: busybox
args:
- /bin/sh
- -c
- sleep 30; exit 3
kubectl apply -f pod3.yaml
//查看Pod状态，等容器启动后30秒后执行exit退出进程进入error状态，就会重启次数加1
kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
foo 1/1 Running 1 50s
kubectl delete -f pod3.yaml
vim pod3.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: foo
spec:
containers:
- name: busybox
image: busybox
args:
- /bin/sh
- -c
- sleep 30; exit 3
restartPolicy: Never
#注意：跟container同一个级别
kubectl apply -f pod3.yaml
//容器进入error状态不会进行重启
kubectl get pods -w
3.健康检查：又称为探针（Probe）
探针是由kubelet对容器执行的定期诊断。
探针的三种规则：
●livenessProbe ：判断容器是否正在运行。如果探测失败，则kubelet会杀死容器，并且容器将根据 restartPolicy 来设置 Pod 状态。 如果容器不提供存活探针，则默认状态为Success。
●readinessProbe ：判断容器是否准备好接受请求。如果探测失败，端点控制器将从与 Pod 匹配的所有 service endpoints 中剔除删除该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（这个1.17版本增加的）：判断容器内的应用程序是否已启动，主要针对于不能确定具体启动时间的应用。如果配置了 startupProbe 探测，则在 startupProbe 状态为 Success 之前，其他所有探针都处于无效状态，直到它成功后其他探针才起作用。 如果 startupProbe 失败，kubelet 将杀死容器，容器将根据 restartPolicy 来重启。如果容器没有配置 startupProbe， 则默认状态为 Success。
#注：以上规则可以同时定义。在readinessProbe检测成功之前，Pod的running状态是不会变成ready状态的。
Probe支持三种检查方法：
●exec ：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。
●tcpSocket ：对指定端口上的容器的IP地址进行TCP检查（三次握手）。如果端口打开，则诊断被认为是成功的。
●httpGet ：对指定的端口和uri路径上的容器的IP地址执行HTTPGet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（Success）：表示容器通过了检测。
●失败（Failure）：表示容器未通过检测。
●未知（Unknown）：表示检测没有正常进行。
官网示例：
https://kubernetes.io/docs/tasks/configure-pod-container/configure-liveness-readiness-startup-probes/
#示例1：exec方式
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
labels:
test: liveness
name: liveness-exec
spec:
containers:
- name: liveness
image: k8s.gcr.io/busybox
args:
- /bin/sh
- -c
- touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 60
livenessProbe:
exec:
command:
- cat
- /tmp/healthy
failureThreshold: 1
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 5
#initialDelaySeconds：指定 kubelet 在执行第一次探测前应该等待5秒，即第一次探测是在容器启动后的第6秒才开始执行。默认是 0 秒，最小值是 0。
#periodSeconds：指定了 kubelet 应该每 5 秒执行一次存活探测。默认是 10 秒。最小值是 1。
#failureThreshold: 当探测失败时，Kubernetes 将在放弃之前重试的次数。 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。
#timeoutSeconds：探测的超时后等待多少秒。默认值是 1 秒。最小值是 1。（在 Kubernetes 1.20 版本之前，exec 探针会忽略 timeoutSeconds 探针会无限期地 持续运行，甚至可能超过所配置的限期，直到返回结果为止。）
可以看到 Pod 中只有一个容器。kubelet 在执行第一次探测前需要等待 5 秒，kubelet 会每 5 秒执行一次存活探测。kubelet 在容器内执行命令 cat /tmp/healthy 来进行探测。如果命令执行成功并且返回值为 0，kubelet 就会认为这个容器是健康存活的。 当到达第 31 秒时，这个命令返回非 0 值，kubelet 会杀死这个容器并重新启动它。
vim exec.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: liveness-exec
namespace: default
spec:
containers:
- name: liveness-exec-container
image: busybox
imagePullPolicy: IfNotPresent
command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/live ; sleep 30; rm -rf /tmp/live; sleep 3600"]
livenessProbe:
exec:
command: ["test","-e","/tmp/live"]
initialDelaySeconds: 1
periodSeconds: 3
kubectl create -f exec.yaml
kubectl describe pods liveness-exec
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 51s default-scheduler Successfully assigned default/liveness-exec-pod to node02
Normal Pulled 46s kubelet, node02 Container image "busybox" already present on machine
Normal Created 46s kubelet, node02 Created container liveness-exec-container
Normal Started 45s kubelet, node02 Started container liveness-exec-container
Warning Unhealthy 8s (x3 over 14s) kubelet, node02 Liveness probe failed:
Normal Killing 8s kubelet, node02 Container liveness-exec-container failed liveness probe,will be restarted
kubectl get pods -w
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
liveness-exec 1/1 Running 1 85s
#示例2：httpGet方式
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
labels:
test: liveness
name: liveness-http
spec:
containers:
- name: liveness
image: k8s.gcr.io/liveness
args:
- /server
livenessProbe:
httpGet:
path: /healthz
port: 8080
httpHeaders:
- name: Custom-Header
value: Awesome
initialDelaySeconds: 3
periodSeconds: 3
在这个配置文件中，可以看到 Pod 也只有一个容器。initialDelaySeconds 字段告诉 kubelet 在执行第一次探测前应该等待 3 秒。periodSeconds 字段指定了 kubelet 每隔 3 秒执行一次存活探测。kubelet 会向容器内运行的服务（服务会监听 8080 端口）发送一个 HTTP GET 请求来执行探测。如果服务器上 /healthz 路径下的处理程序返回成功代码，则 kubelet 认为容器是健康存活的。如果处理程序返回失败代码，则 kubelet 会杀死这个容器并且重新启动它。
任何大于或等于 200 并且小于 400 的返回代码标示成功，其它返回代码都标示失败。
vim httpget.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: liveness-httpget
namespace: default
spec:
containers:
- name: liveness-httpget-container
image: soscscs/myapp:v1
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- name: http
containerPort: 80
livenessProbe:
httpGet:
port: http
path: /index.html
initialDelaySeconds: 1
periodSeconds: 3
timeoutSeconds: 10
kubectl create -f httpget.yaml
kubectl exec -it liveness-httpget -- rm -rf /usr/share/nginx/html/index.html
kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
liveness-httpget 1/1 Running 1 2m44s
#示例3：tcpSocket方式
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: goproxy
labels:
app: goproxy
spec:
containers:
- name: goproxy
image: k8s.gcr.io/goproxy:0.1
ports:
- containerPort: 8080
readinessProbe:
tcpSocket:
port: 8080
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 10
livenessProbe:
tcpSocket:
port: 8080
initialDelaySeconds: 15
periodSeconds: 20
这个例子同时使用 readinessProbe 和 livenessProbe 探测。kubelet 会在容器启动 5 秒后发送第一个 readinessProbe 探测。这会尝试连接 goproxy 容器的 8080 端口。如果探测成功，kubelet 将继续每隔 10 秒运行一次检测。除了 readinessProbe 探测，这个配置包括了一个 livenessProbe 探测。kubelet 会在容器启动 15 秒后进行第一次 livenessProbe 探测。就像 readinessProbe 探测一样，会尝试连接 goproxy 容器的 8080 端口。如果 livenessProbe 探测失败，这个容器会被重新启动。
vim tcpsocket.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: probe-tcp
spec:
containers:
- name: nginx
image: soscscs/myapp:v1
livenessProbe:
initialDelaySeconds: 5
timeoutSeconds: 1
tcpSocket:
port: 8080
periodSeconds: 10
failureThreshold: 2
kubectl create -f tcpsocket.yaml
kubectl exec -it probe-tcp -- netstat -natp
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State PID/Program name
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 1/nginx: master pro
kubectl get pods -w
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
probe-tcp 1/1 Running 0 1s
probe-tcp 1/1 Running 1 25s #第一次是 init(5秒) + period(10秒) * 2
probe-tcp 1/1 Running 2 45s #第二次是 period(10秒) + period(10秒) 重试了两次
probe-tcp 1/1 Running 3 65s
#示例4：就绪检测
vim readiness-httpget.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: readiness-httpget
namespace: default
spec:
containers:
- name: readiness-httpget-container
image: soscscs/myapp:v1
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- name: http
containerPort: 80
readinessProbe:
httpGet:
port: 80
path: /index1.html
initialDelaySeconds: 1
periodSeconds: 3
livenessProbe:
httpGet:
port: http
path: /index.html
initialDelaySeconds: 1
periodSeconds: 3
timeoutSeconds: 10
kubectl create -f readiness-httpget.yaml
//readiness探测失败，无法进入READY状态
kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
readiness-httpget 0/1 Running 0 18s
kubectl exec -it readiness-httpget sh
# cd /usr/share/nginx/html/
# ls
50x.html index.html
# echo 123 > index1.html
# exit
kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
readiness-httpget 1/1 Running 0 2m31s
kubectl exec -it readiness-httpget -- rm -rf /usr/share/nginx/html/index.html
kubectl get pods -w
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
readiness-httpget 1/1 Running 0 4m10s
readiness-httpget 0/1 Running 1 4m15s
#示例5：就绪检测2
vim readiness-myapp.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: myapp1
labels:
app: myapp
spec:
containers:
- name: myapp
image: soscscs/myapp:v1
ports:
- name: http
containerPort: 80
readinessProbe:
httpGet:
port: 80
path: /index.html
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 5
timeoutSeconds: 10
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: myapp2
labels:
app: myapp
spec:
containers:
- name: myapp
image: soscscs/myapp:v1
ports:
- name: http
containerPort: 80
readinessProbe:
httpGet:
port: 80
path: /index.html
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 5
timeoutSeconds: 10
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: myapp3
labels:
app: myapp
spec:
containers:
- name: myapp
image: soscscs/myapp:v1
ports:
- name: http
containerPort: 80
readinessProbe:
httpGet:
port: 80
path: /index.html
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 5
timeoutSeconds: 10
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: myapp
spec:
selector:
app: myapp
type: ClusterIP
ports:
- name: http
port: 80
targetPort: 80
kubectl create -f readiness-myapp.yaml
kubectl get pods,svc,endpoints -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod/myapp1 1/1 Running 0 3m42s 10.244.2.13 node02 <none> <none>
pod/myapp2 1/1 Running 0 3m42s 10.244.1.15 node01 <none> <none>
pod/myapp3 1/1 Running 0 3m42s 10.244.2.14 node02 <none> <none>
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR
......
service/myapp ClusterIP 10.96.138.13 <none> 80/TCP 3m42s app=myapp
NAME ENDPOINTS AGE
......
endpoints/myapp 10.244.1.15:80,10.244.2.13:80,10.244.2.14:80 3m42s
kubectl exec -it pod/myapp1 -- rm -rf /usr/share/nginx/html/index.html
//readiness探测失败，Pod 无法进入READY状态，且端点控制器将从 endpoints 中剔除删除该 Pod 的 IP 地址
kubectl get pods,svc,endpoints -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
pod/myapp1 0/1 Running 0 5m17s 10.244.2.13 node02 <none> <none>
pod/myapp2 1/1 Running 0 5m17s 10.244.1.15 node01 <none> <none>
pod/myapp3 1/1 Running 0 5m17s 10.244.2.14 node02 <none> <none>
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR
......
service/myapp ClusterIP 10.96.138.13 <none> 80/TCP 5m17s app=myapp
NAME ENDPOINTS AGE
......
endpoints/myapp 10.244.1.15:80,10.244.2.14:80 5m17s
4.启动、退出动作
vim post.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: lifecycle-demo
spec:
containers:
- name: lifecycle-demo-container
image: soscscs/myapp:v1
lifecycle: #此为关键字段
postStart:
exec:
command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello from the postStart handler >> /var/log/nginx/message"]
preStop:
exec:
command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello from the poststop handler >> /var/log/nginx/message"]
volumeMounts:
- name: message-log
mountPath: /var/log/nginx/
readOnly: false
initContainers:
- name: init-myservice
image: soscscs/myapp:v1
command: ["/bin/sh", "-c", "echo 'Hello initContainers' >> /var/log/nginx/message"]
volumeMounts:
- name: message-log
mountPath: /var/log/nginx/
readOnly: false
volumes:
- name: message-log
hostPath:
path: /data/volumes/nginx/log/
type: DirectoryOrCreate
kubectl create -f post.yaml
kubectl get pods -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
lifecycle-demo 1/1 Running 0 2m8s 10.244.2.28 node02 <none> <none>
kubectl exec -it lifecycle-demo -- cat /var/log/nginx/message
Hello initContainers
Hello from the postStart handler
//在 node02 节点上查看
[root@node02 ~]# cd /data/volumes/nginx/log/
[root@node02 log]# ls
access.log error.log message
[root@node02 log]# cat message
Hello initContainers
Hello from the postStart handler
#由上可知，init Container先执行，然后当一个主容器启动后，Kubernetes 将立即发送 postStart 事件。
//删除 pod 后，再在 node02 节点上查看
kubectl delete pod lifecycle-demo
[root@node02 log]# cat message
Hello initContainers
Hello from the postStart handler
Hello from the poststop handler
#由上可知，当在容器被终结之前， Kubernetes 将发送一个 preStop 事件。