K8s（四）Pod资源——pod生命周期、重启策略、容器钩子与容器探测-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了K8s（四）Pod资源——pod生命周期、重启策略、容器钩子与容器探测。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

Pod生命周期

Pod重启策略

初始化容器

容器钩子

容器探测

启动探测

存活探测

就绪探测

参考资料

Pod 的生命周期 | Kubernetes

Init 容器 | Kubernetes

Pod的生命周期可以分为以下几个阶段：

Pending（等待）：在这个阶段，Pod被创建，并且正在等待被调度到一个节点上运行。此时，Pod的容器镜像正在下载，网络和存储资源正在分配。
Running（运行中）：一旦Pod成功调度到节点上，它进入Running状态。在此阶段，Pod中的容器开始在节点上运行，并且可以处理请求。
Succeeded（成功）：如果Pod中的所有容器成功完成了它们的任务，并且退出状态码为0，那么Pod将进入Succeeded状态。一般情况下，这意味着Pod已经完成了它的工作。
Failed（失败）：如果Pod中的任何容器以非零的退出状态码退出，或者其中一个容器无法启动，那么Pod将进入Failed状态。这表示Pod执行出现了问题。
Unknown（未知）：如果无法获取Pod的状态信息，或者与Pod关联的节点失去联系，那么Pod将进入Unknown状态。

除了这些基本的生命周期阶段，Pod还可以经历一些其他的状态转换，例如：

Terminating（终止中）：当Pod被删除或终止时，它进入Terminating状态。在此阶段，Pod的容器正在停止，并且资源正在释放。
Evicted（驱逐）：如果节点上的资源不足，Kubernetes可能会驱逐Pod，将其从节点上移除。这将导致Pod进入Evicted状态。
ContainerCreating（创建容器）：当Pod的容器正在创建时，Pod将进入ContainerCreating状态。这通常发生在调度期间，当容器镜像正在下载或容器正在启动时。

这些状态和状态转换代表了Pod在其生命周期中可能经历的不同阶段和情况。Kubernetes通过监控和管理Pod的状态来确保Pod的正常运行和可靠性。 ——以上内容由gpt生成

Pod生命周期

Pod生命周期一般包含以下几个流程：

1、创建pause容器
主要目的是为了实现Pod级别的网络和存储隔离。当Pod中有多个容器时，这些容器共享相同的网络命名空间和存储卷。Pause容器的存在使得每个容器都可以共享同一个网络命名空间和存储卷，从而实现它们之间的通信和数据共享。

2、创建初始化容器
初始化容器是在Kubernetes中用于在主应用容器之前运行的特殊容器。它的作用是在主应用启动之前完成一些准备工作，比如加载配置、准备数据或解决依赖项。它可以确保主应用容器在启动时具备必要的环境和资源。

初始化容器是串行运行的，一个初始化容器运行成功才能运行下一个初始化容器，全部执行完才能执行主容器，并且初始化容器内的数据可以被主容器用到。

初始化容器不支持pod就绪探测，因为初始化容器在pod就绪之前就已经完成

如果初始化容器运行失败，k8s也会根据重启策略restartPolicy决定是否进行重启

3、主容器

4、前置钩子/容器停止前钩子（PreStop Hook）

5、后置钩子/容器启动后钩子（PostStart Hook）后置钩子是在容器启动后立即运行的命令或脚本。它可以用于在容器启动后执行一些初始化任务，例如加载配置或启动辅助进程。

Pod重启策略

当容器异常时，可以通过设置RestartPolicy字段，设置pod重启策略来对pod进行重启等操作

#查看帮助
kubectl explain pod.spec.restartPolicy
KIND:     Pod
VERSION:  v1
FIELD:    restartPolicy <string>
DESCRIPTION:
     Restart policy for all containers within the pod. One of Always, OnFailure,
     Never. Default to Always. More info:
     <https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod-lifecycle/#restart-policy>
     Possible enum values:
     - `"Always"`   #只要异常退出，立即自动重启
     - `"Never"`    #不会重启容器
     - `"OnFailure"`#容器错误退出，即退出码不为0时，则自动重启

#测试Always策略，创建always.yaml
cat > always.yaml << EOF
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: always-pod
  namespace: default
spec:
  restartPolicy: Always
  containers:
   - name: test-pod
     image: docker.io/library/tomcat
     imagePullPolicy: IfNotPresent
EOF
kubectl apply -f always.yaml
kubectl get po #查看状态
NAME         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
always-pod   1/1     Running   0          22s
#进入容器去关闭容器
kubectl exec -it always-pod -- /bin/bash
shutdown.sh
#查看当前状态，可以看到always-pod重启计数器为1
kubectl get po
NAME         READY   STATUS    RESTARTS     AGE
always-pod   1/1     Running   1 (5s ago)   70s

#测试never策略，创建never.yaml
cat > never.yaml << EOF
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: never-pod
  namespace: default
spec:
  restartPolicy: Never
  containers:
   - name: test-pod
     image: docker.io/library/tomcat
     imagePullPolicy: IfNotPresent
EOF
kubectl apply -f never.yaml
kubectl exec -it never-pod -- /bin/bash
shutdown.sh
#不会重启，状态为completed
kubectl get pods | grep never
never-pod    0/1     Completed   0            73s

#测试OnFailure策略，创建onfailure.yaml
cat > onfailure.yaml << EOF
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: onfailure-pod
  namespace: default
spec:
  restartPolicy: OnFailure
  containers:
   - name: test-pod
     image: docker.io/library/tomcat
     imagePullPolicy: IfNotPresent
EOF
kubectl apply -f onfailure.yaml
#进去后进行异常退出
kubectl exec -it onfailure-pod -- /bin/bash
kill 1
#查看pods状态，已经重启
kubectl get po  | grep onfailure
onfailure-pod   1/1     Running     1 (43s ago)   2m11s
#进入后进行正常退出
kubectl exec -it onfailure-pod -- /bin/bash
shutdown.sh
#查看pods状态，没有重启，进入completed状态
kubectl get po  | grep onfailure
onfailure-pod   0/1     Completed   1             3m58s

#清理环境
kubectl delete -f always.yaml
kubectl delete -f never.yaml
kubectl delete -f onfailure.yaml

初始化容器

参考资料Init Containers | Kubernetes

#查看帮助
kubectl explain pod.spec.initContainers #初始化容器字段与container区别不大

#创建一个初始化容器的yaml
cat > init1.yaml << EOF
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: init1
  namespace: default
spec:
  initContainers:
   - name: init1
     image: docker.io/library/nginx
     imagePullPolicy: IfNotPresent
     command: ["echo","the first test"]
   - name: init2
     image: docker.io/library/nginx
     imagePullPolicy: IfNotPresent
     command: ["/bin/bash","-c","echo 'the secend test'"]
  containers:
   - name: test
     image: docker.io/library/nginx
     imagePullPolicy: IfNotPresent
EOF
kubectl apply -f init1.yaml
#持续监控pod状态，可以看到经过了两个init状态，初始化完成后进入running状态
kubectl get pods -w
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
init1   0/1     Pending   0          0s
init1   0/1     Pending   0          0s
init1   0/1     Init:0/2   0          0s
init1   0/1     Init:0/2   0          1s
init1   0/1     Init:1/2   0          2s
init1   0/1     PodInitializing   0          3s
init1   1/1     Running           0          4s

容器钩子

参考文档 Container Lifecycle Hooks | Kubernetes

容器启动后钩子（PostStart
容器停止前钩子（PreStop
#查看帮助
kubectl explain pods.spec.containers.lifecycle
postStart    <Object>
preStop      <Object>
kubectl explain pods.spec.containers.lifecycle.postStart
exec <Object>
httpGet      <Object>
tcpSocket    <Object>

#创建启动后钩子的yaml
cat > hook.yaml << EOF
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: hook
  namespace: default
spec:
  containers:
   - name: test
     image: docker.io/library/nginx
     imagePullPolicy: IfNotPresent
     lifecycle:
       postStart:
          exec:
            command: ["/bin/sh", "-c", "echo 'test'"]
       preStop:
          exec:
            command: ["/bin/sh","-c","pkill ssh"]  #在pod停止前，使用命令关闭某些进程
EOF
kubectl apply -f hook.yaml
get pods -w
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
init1   1/1     Running   0          57m
hook    0/1     Pending   0          0s
hook    0/1     Pending   0          0s
hook    0/1     ContainerCreating   0          0s
hook    0/1     ContainerCreating   0          0s
hook    1/1     Running             0          1s

kubectl delete -f hook.yaml
kubectl delete -f init1.yaml

容器探测

容器探测包括启动探测，就绪探测与存活探测

1、启动探测Startup Probe

用于检测容器内的应用程序是否仍在运行。
如果启动探测失败，则 Kubernetes 认为容器处于不健康状态，并尝试重新启动容器。
如果启动探测成功，则容器被认为是健康的，并继续正常运行。
常见的启动探测方式包括发送 HTTP 请求到容器的特定端点或执行命令并检查返回值。

2、就绪探测Readiness Probe

用于检测容器是否已经启动完成并准备好接收流量。
就绪探测与存活探测类似，但是在容器启动期间进行检测，而不仅仅是容器启动后。
如果就绪探测失败，则 Kubernetes 认为容器尚未启动完成，将从服务负载均衡中剔除该容器。
如果就绪探测成功，则容器被认为已经启动完成并准备好接收流量。
常见的就绪探测方式与存活探测相似，包括发送 HTTP 请求或执行命令。

3、存活探测Liveness Probe

用于检测容器是否准备好接收流量。
如果存活探测失败，则 Kubernetes 认为容器尚未准备好处理流量，将从服务负载均衡中剔除该容器。
如果存活探测成功，则容器被认为是准备好接收流量的，并加入到服务负载均衡中。
常见的存活探测方式包括发送 HTTP 请求到容器的特定端点或执行命令并检查返回值。

存活探测与就绪探测的区别：
可以采取相同的探测方式，只是处理方式不同，就绪探测失败后将pod的IP与port从对应的endpoint列表中删除，也就是会拒绝外部对其进行访问；存活探测探测失败后将根据重启策略进行处理存活探测关注容器内应用程序的运行状态，用于重新启动不健康的容器，确保应用程序持续运行。
就绪探测关注容器是否已经准备好接收流量，用于在容器启动过程中防止将流量发送给尚未完全准备好的容器。

k8s中启动探测会最先进行，随后就绪探测和存活探测会同时进行

参考资料：配置存活、就绪和启动探针 | Kubernetes

启动探测

#查看帮助
kubectl explain pod.spec.containers.startupProbe
exec <Object>                     #执行命令，如果返回为0则探测成功
failureThreshold     <integer>    #失败的重试次数,超过就视为失败，默认为3
grpc <Object>                   #用于对接grpc端口
httpGet      <Object>          #调用http get，响应的状态码>=200且<400则探测成功
initialDelaySeconds  <integer> #启动后多久开始探测，默认为0
periodSeconds        <integer> #探测的时间间隔，默认10秒
successThreshold     <integer> #需要探测成功的次数，默认为1，在启动和存活探测中必须为1
tcpSocket    <Object>             #通过ip和port进行tcp检查，如果能建立连接则探测成功
terminationGracePeriodSeconds        <integer> #在删除Pod之前等待的时间，用于清理
timeoutSeconds       <integer>        #等待响应的超时时间，默认为1

#使用command
cat > qidongtance-command.yaml << EOF
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: qidong
  namespace: default
spec: 
  containers:
   - name: test
     image: docker.io/library/nginx
     imagePullPolicy: IfNotPresent
     startupProbe:
      exec:
        command:
          - "/bin/sh"
          - "-c"
          - "echo '1'"
      initialDelaySeconds: 10  #启动后10秒开始探测
      periodSeconds: 5         #探测间隔5秒
      successThreshold: 1      #成功一次即成功
      failureThreshold: 3      #失败可重试三次
      timeoutSeconds: 5        #超时5秒即失败
EOF
kubectl apply -f qidongtance-command.yaml
#看到过了10+5秒进入了就绪状态
kubectl get pods -w
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
qidong   0/1     Pending   0          0s
qidong   0/1     Pending   0          0s
qidong   0/1     ContainerCreating   0          0s
qidong   0/1     ContainerCreating   0          1s
qidong   0/1     Running             0          2s
qidong   0/1     Running             0          16s
qidong   1/1     Running             0          16s
#修改命令为错误的命令，使其不正常执行，返回码为1
...
     startupProbe:
      exec:
        command:
          - "/bin/sh"
          - "-c"
          - "qweasdaq"
...
kubectl delete -f qidongtance-command.yaml
kubectl apply -f qidongtance-command.yaml
#pod重启了4次，后面显示失败
kubectl get pods -w
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
qidong   1/1     Running   0          78s
qidong   1/1     Terminating   0          5m6s
qidong   1/1     Terminating   0          5m6s
qidong   0/1     Terminating   0          5m6s
qidong   0/1     Terminating   0          5m6s
qidong   0/1     Terminating   0          5m6s
qidong   0/1     Pending       0          0s
qidong   0/1     Pending       0          0s
qidong   0/1     ContainerCreating   0          0s
qidong   0/1     ContainerCreating   0          1s
qidong   0/1     Running             0          1s
qidong   0/1     Running             1 (2s ago)   27s
qidong   0/1     Running             2 (2s ago)   47s
qidong   0/1     Running             2 (5s ago)   50s
qidong   0/1     Running             3 (1s ago)   66s
qidong   0/1     Running             4 (1s ago)   86s
qidong   0/1     CrashLoopBackOff    4 (1s ago)   106s
#清理
kubectl delete -f qidongtance-command.yaml

#使用tcpsocket
cat > qidongtance-tcp.yaml << EOF
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: qidong
  namespace: default
spec: 
  containers:
   - name: test
     image: docker.io/library/nginx
     imagePullPolicy: IfNotPresent
     ports:
      - containerPort: 80 #给一个容器端口80
     startupProbe:
      tcpSocket:
         port: 80      #探测80端口
      initialDelaySeconds: 10 
      periodSeconds: 5        
      successThreshold: 1    
      failureThreshold: 3      
      timeoutSeconds: 5   
EOF
kubectl apply -f qidongtance-tcp.yaml
#成功运行
kubectl get pods -w
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
qidong   0/1     Pending   0          0s
qidong   0/1     Pending   0          0s
qidong   0/1     ContainerCreating   0          0s
qidong   0/1     ContainerCreating   0          1s
qidong   0/1     Running             0          1s
qidong   0/1     Running             0          16s
qidong   1/1     Running             0          16s
qidong   1/1     Running             0          22s
#curl访问
curl 10.10.234.91:80
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="<http://nginx.org/>">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="<http://nginx.com/>">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>
#清理
kubectl delete -f qidongtance-tcp.yaml

#使用http get
cat > qidongtance-httpget.yaml << EOF
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: qidong
  namespace: default
spec: 
  containers:
   - name: test
     image: docker.io/library/nginx
     imagePullPolicy: IfNotPresent
     ports:
      - containerPort: 80
     startupProbe:
      httpGet:
         path: /
         port: 80
      initialDelaySeconds: 10 
      periodSeconds: 5        
      successThreshold: 1    
      failureThreshold: 3      
      timeoutSeconds: 5   
EOF
kubectl apply -f qidongtance-httpget.yaml
kubectl get pods -w #运行正常
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
qidong   0/1     Pending   0          0s
qidong   0/1     Pending   0          0s
qidong   0/1     ContainerCreating   0          0s
qidong   0/1     ContainerCreating   0          1s
qidong   0/1     Running             0          2s
qidong   0/1     Running             0          16s
qidong   1/1     Running             0          16s
#curl测试
curl 10.10.234.93:80
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="<http://nginx.org/>">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="<http://nginx.com/>">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

#清理
kubectl delete -f qidongtance-httpget.yaml

存活探测

#查看帮助，与启动探测相似
kubectl explain pod.spec.containers.livenessProbe
#存活探测每隔一段时间进行探测，确保业务的存活
#存活探测
cat > cunhuotance-command.yaml << EOF
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: cunhuo
  namespace: default
spec:
  containers:
   - name: test
     image: busybox:1.28
     imagePullPolicy: IfNotPresent
     args:                       #探针测试文件
       - "/bin/sh"
       - "-c"
       - "touch /1.txt; sleep 20; rm -rf /1.txt" #使其20秒后删除该文件
     livenessProbe:
      initialDelaySeconds: 10
      periodSeconds: 5
      exec:       #探测的命令
       command:
        - cat
        - /1.txt
EOF
kubectl apply -f cunhuotance-command.yaml
#查看发现经过20秒，探活失败，容器结束，重启后探活，失败循环往复
kubectl get pods -w
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
cunhuo   1/1     Running   0          8s
cunhuo   0/1     Completed   0          21s
cunhuo   1/1     Running     1 (2s ago)   22s
cunhuo   0/1     Completed   1 (23s ago)   43s
cunhuo   0/1     CrashLoopBackOff   1 (4s ago)    45s
cunhuo   1/1     Running            2 (15s ago)   56s
kubectl get pods -w
NAME     READY   STATUS             RESTARTS      AGE
cunhuo   0/1     CrashLoopBackOff   2 (12s ago)   88s
cunhuo   1/1     Running            3 (32s ago)   108s
cunhuo   0/1     Completed          3 (52s ago)   2m8s
cunhuo   0/1     CrashLoopBackOff   3 (2s ago)    2m10s
cunhuo   0/1     CrashLoopBackOff   3 (26s ago)   2m34s
#清理
kubectl delete -f cunhuotance-command.yaml

#使用httpdget与tcp需要结合代码进行演示，过于繁杂就不演示了

就绪探测

就绪探测主要用于与pod与service相对接的场景下进行使用

探测pod内接口，探测成功则代表程序启动，就开放对外的接口访问，如果探测失败，则暂时不开放接口访问，直到探测成功文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-807169.html

#就绪探测举例
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: java
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - name: yewu
    port: 8080
    targetPort: 8080
    nodePort: 31180   #封装到外侧的端口
  - name: guanli
    port: 8081
    targetPort: 8081
    nodePort: 31181
  selector:
    app: java
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: java
spec:
  containers:
  - name: java
    labels: 
       app: java
image: xxxxx #封装了代码的容器镜像
imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: yewu
      containerPort: 8080
    - name: guanli
      containerPort: 8081
    readinessProbe:
      initialDelaySeconds: 10   
      periodSeconds: 5          
      timeoutSeconds: 5   
      httpGet:       #进行就绪探测8081端口
        scheme: HTTP
        port: 8081
        path: xxx

到了这里，关于K8s（四）Pod资源——pod生命周期、重启策略、容器钩子与容器探测的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！