k8s之Pod及Probe 探针机制（健康检查机制）

文章目录

    • 1、Pod
      • 1.1、定义
      • 1.2、Pod的形式
      • 1.3、Pod的使用
      • 1.4、 Pod生命周期
      • 1.5、初始化容器
      • 1.6、临时容器
        • 1.6.1、定义
        • 1.6.2、使用临时容器的步骤
      • 1.7、静态Pod
      • 1.8、创建带标签的pod
      • 1.9、容器生命周期回调
      • 1.10、容器镜像使用秘钥从私有仓库下载
      • 1.11、多容器协同工作
    • 2、Probe 探针机制（健康检查机制）
      • 2.1、探针分类
      • 2.2、Probe配置项
      • 2.3、编写yaml测试探针机制

1、Pod

1.1、定义

  • Pod 是一组（一个或多个） 容器（docker容器）的集合 （就像在豌豆荚中）；这些容器共享存储、网络、以及怎样运行这些容器的声明
    -在这里插入图片描述
  • 我们一般不直接创建Pod，而是创建一些工作负载由他们来创建Pod

1.2、Pod的形式

  • Pod对容器有自恢复能力（Pod自动重启失败的容器）
  • Pod自己不能恢复自己，Pod如果被删除就真的没了，还是希望k8s集群能自己在其他地方再启动这个Pod
  • 单容器Pod
  • 多容器协同Pod。我们可以把另外的容器称为 SideCar（为应用赋能）
  • Pod 天生地为其成员容器提供了两种共享资源：网络和 存储

一个Pod由一个Pause容器设置好整个Pod里面所有容器的网络、名称空间等信息
systemctl status可以观测到，Pod和容器进程关系
kubelet启动一个Pod，准备两个容器，一个是Pod声明的应用容器（nginx），另外一个是
Pause，Pause给当前应用容器设置好网络空间

在这里插入图片描述

1.3、Pod的使用

  • 可以编写deploy等各种工作负载的yaml文件，最终创建出pod，也可以直接创建
  • Pod的模板如下
#这里是 Pod 模版
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: hello
    image: busybox
    command: ['sh', '-c', 'echo "Hello, Kubernetes!" && sleep 3600']
  restartPolicy: OnFailure
#以上为 Pod 模版

1.4、 Pod生命周期

在这里插入图片描述

  • Pod启动，会先依次执行所有初始化容器，有一个失败，则Pod不能启动
  • 接下来启动所有的应用容器（每一个应用容器都必须能一直运行起来），Pod开始正式工作，一个启动失败就会尝试重启Pod内的这个容器，Pod只要是NotReady，Pod就不对外提供服务了

1.5、初始化容器

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: "pod-life-02"
  namespace: default
  labels:
    app: "pod-life-02"
spec:
  volumes:
  - name: content-vol
    emptyDir: {}
  initContainers:  ## Pod在启动containers之前，先要【运行完】initContainers的所有容器，所以这些容器必须有终结，不能一直运行
  - name: init-c-01
    image: alpine  ### 必须有终结的那个时刻，一般不要用一直启动的镜像
    command: ["/bin/sh","-c","echo 12222222 > /app/index.html;sleep 30;"]
    volumeMounts: 
     - name: content-vol
       mountPath: /app
  # - name: init-c-02
  #   image: alpine  ### 必须有终结的那个时刻，一般不要用一直启动的镜像
  #   command: ["/bin/sh","-c","echo 12222222 > /app/index.html;sleep 30;"]
  #   volumeMounts: 
  #    - name: content-vol
  #      mountPath: /app
  containers:
  ### docker run alpine 没有在后台一直启动的程序
  - name: pod-life-01
    image: "nginx" # 默认的启动命令是启动nginx。nginx启动在后台一直有了
    volumeMounts: 
     - name: content-vol
       mountPath: /usr/share/nginx/html
  - name: pod-life-02
    image: "alpine"  #pod里面的containers都必须能启动起来，Pod会不断的重启这个容器
    command: ["/bin/sh","-c","sleep 30"]

在这里插入图片描述

1.6、临时容器

1.6.1、定义

临时容器：线上排错
有些容器基础镜像。线上没法排错。使用临时容器进入这个Pod。临时容器共享了Pod的所有。临时容器有Debug的一些命令，拍错完成以后，只要exit退出容器，临时容器自动删除

临时容器需要开启特性门控 --feature-gates=“EphemeralContainers=true”
在所有组件，api-server、kubelet、scheduler、controller-manager都得配置

1.6.2、使用临时容器的步骤

# 1、声明一个临时容器。准备好json文件
{
	"apiVersion": "v1",
	"kind": "EphemeralContainers",
	"metadata": {
		"name": "my-nginx666" //指定Pod的名字
	},
	"ephemeralContainers": [{
	"command": [
		"sh"
	],
	"image": "busybox", //jre的需要jdk来调试
	"imagePullPolicy": "IfNotPresent",
	"name": "debugger",
	"stdin": true,
	"tty": true,
	"terminationMessagePolicy": "File"
	}]
}

# 2、使用临时容器，应用一下即可
kubectl replace --raw /api/v1/namespaces/default/pods/my-nginx666【pod
名】/ephemeralcontainers -f ec.json

1.7、静态Pod

在 /etc/kubernetes/manifests 位置放的所有Pod.yaml文件，机器启动kubelet自己就把他启动起来，静态Pod一直守护在他的这个机器上
创建一个 k8s-pod-static.yaml的文件，放置在 /etc/kubernetes/manifests 位置上

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: "static-pod"
  namespace: default
  labels:
    app: "MYAPP"
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: "nginx"

最终效果：
在这里插入图片描述

1.8、创建带标签的pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: "my-nginx-labels"
  namespace: hello666
  labels:
    aa: "bb"
    cc: "dd"
    app: "my-nginx"
spec:
  containers:
  - name: my-nginx
    image: "nginx"

查看pod携带的标签属性：kubectl get pod --show-labels
在这里插入图片描述

1.9、容器生命周期回调

postStart：这个回调在容器被创建之后立即被执行。 但是，不能保证回调会在容器入口点（ENTRYPOINT）之前执行，没有参数传递给处理程序
preStop：在容器因 API 请求或者管理事件（诸如存活态探针、启动探针失败、资源抢占、资源竞争等） 而被终止之前，此回调会被调用。 如果容器已经处于已终止或者已完成状态，则对 preStop 回调的调用将失败。 在用来停止容器的 TERM 信号被发出之前，回调必须执行结束。 Pod 的终止宽限周期在 PreStop 回调被执行之前即开始计数， 所以无论回调函数的执行结果如何，容器最终都会在 Pod 的终止宽限期内被终止。 没有参数会被传递给处理程序

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: "pod-lifecycle"
  namespace: hello666
  labels:
    aa: "bb"
    cc: "dd"
    app: "v1"
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: "nginx"
    lifecycle:
      postStart:
        # exec:
        httpGet:
          host: "10.244.85.196"  # 容器启动了立即向这个地址发送"/"请求，启动以后的自动回调
          path: "/"
          port: 80
          scheme: "HTTP"
      preStop:
        httpGet:
          host: "10.244.85.196"  # 容器删除了立即向这个地址发送"/preStop"请求，删除容器后的自动回调
          path: "/preStop"
          port: 80
          scheme: "HTTP"

1.10、容器镜像使用秘钥从私有仓库下载

1. 使用 Docker Config 创建 Secret（前提：需要知道用于向仓库进行身份验证的用户名、密码和客户端电子邮件地址，以及它的主机名）
kubectl create secret -n <名称空间> docker-registry <生成的密钥名字> \
  --docker-server=DOCKER_REGISTRY_SERVER \
  --docker-username=DOCKER_USER \
  --docker-password=DOCKER_PASSWORD \
  --docker-email=DOCKER_EMAIL  # 邮箱可以不指定
  
2. 查看生成的密钥信息: kubectl get secret -n hello666 （-n 后面写你的名称空间）
  
3. 在 Pod 中引用 ImagePullSecrets 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: "pod-secret-nginx"
  namespace: hello666
  labels:
    aa: bb
    cc: dd
    app: "nginx-secret"
spec:
  imagePullSecrets:
    - name: 密钥名字（这个就是填第一步里生成的密钥名字，多个容器可以配置多个密钥名字，k8s可以自己判断启动不同的容器去使用不同的密钥）
  containers:
    # 第一组容器（私有的）
    - name: pod-secret-nginx
      image: "这里写你的私有镜像地址"
      imagePullPolicy: Always  # 拉取策略 
    # 第二组容器（官方下载的，k8s知道官方的镜像不需要用密钥下载，通过镜像名称的前缀区分）
    - name: my-tomcat
      image: tomcat

4. 最终这个pod里面会生成两个容器

1.11、多容器协同工作

实现效果：
准备两个容器，一个是alpine，一个是nginx，利用卷挂载出nginx的index.html页面，然后使用alpine一直往这个index.html页面里打印当前时间，访问这个容器就显示最新的时间信息

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: "multicontainer-pod"
  namespace: hello666
  labels:
    app: "multicontainer-pod"
spec:
  volumes: 
  - emptyDir: {}    # 类似于docker的匿名挂载, 外部创建一个位置
    name: "nginx-vol"
  containers:
  - name: nginx-container
    image: "nginx"
    volumeMounts: 
      - name: "nginx-vol"
        mountPath: "/usr/share/nginx/html"
  - name: "content-container"
    image: "alpine"
    command: ["/bin/sh","-c","while true;do sleep 1; date > /app/index.html;done;"]
    volumeMounts:
      - name: "nginx-vol"
        mountPath: "/app"

最终效果：
在这里插入图片描述

2、Probe 探针机制（健康检查机制）

2.1、探针分类

  • 每个容器三种探针（Probe）
    • 启动探针**（后来才加的）** 一次性成功探针。 只要启动成功了
      • kubelet 使用启动探针，来检测应用是否已经启动。如果启动就可以进行后续的探测检
        查。慢容器一定指定启动探针。一直在等待启动
      • 启动探针 成功以后就不用了，剩下存活探针和就绪探针持续运行
    • 存活探针
      • kubelet 使用存活探针，来检测容器是否正常存活。（有些容器可能产生死锁【应用程序在运行，但是无法继续执行后面的步骤】）， 如果检测失败就会**重新启动这个容器 **
      • initialDelaySeconds： 3600（长了导致可能应用一段时间不可用） 5（短了陷入无限启
        动循环）
    • 就绪探针
      • kubelet 使用就绪探针，来检测容器是否准备好了可以接收流量。当一个 Pod 内的所有
        容器都准备好了，才能把这个 Pod 看作就绪了。用途就是：Service后端负载均衡多个
        Pod，如果某个Pod还没就绪，就会从service负载均衡里面剔除
    • 谁利用这些探针探测
      • kubelet会主动按照配置给Pod里面的所有容器发送响应的探测请求

2.2、Probe配置项

- 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。这是针对以前没有
- periodSeconds ：执行探测的时间间隔（单位是秒）。默认是 10 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。
    - 存活和启动探针的这个值必须是 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。
- timeoutSeconds ：探测的超时后等待多少秒。默认值是 1 秒。最小值是 1。

2.3、编写yaml测试探针机制

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: "nginx-start-probe"
  namespace: default
  labels:
    app: "nginx-start-probe"
spec:
  volumes:
  - name: nginx-vol
    hostPath: 
      path: /app
  - name: nginx-html
    hostPath: 
      path: /html
  containers:
  - name: nginx
    image: "nginx"
    ports:
    - containerPort: 80
    startupProbe:
      exec:
        command:  ["/bin/sh","-c","cat /app/abc"]  ## 返回不是0，那就是探测失败
      # initialDelaySeconds: 20 ## 指定的这个秒以后才执行探测
      periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
      timeoutSeconds: 5  ## 探测超时，到了超时时间探测还没返回结果说明失败
      successThreshold: 1 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
      failureThreshold: 3 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败
    volumeMounts:
    - name: nginx-vol
      mountPath: /app
    - name: nginx-html
      mountPath: /usr/share/nginx/html
    livenessProbe:   ## nginx容器有没有 /abc.html，就绪探针
      # httpGet:
      #   host: 127.0.0.1
      #   path: /abc.html
      #   port: 80
      #   scheme: HTTP
      # periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
      # successThreshold: 1 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
      # failureThreshold: 5 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败
      exec:
        command:  ["/bin/sh","-c","cat /usr/share/nginx/html/abc.html"]  ## 返回不是0，那就是探测失败
      # initialDelaySeconds: 20 ## 指定的这个秒以后才执行探测
      periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
      timeoutSeconds: 5  ## 探测超时，到了超时时间探测还没返回结果说明失败
      successThreshold: 1 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
      failureThreshold: 3 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败
    readinessProbe: ## 就绪检测，都是http
      httpGet:  
        # host: 127.0.0.1  ## 不用指定host
        path: /abc.html  ## 给容器发请求
        port: 80
        scheme: HTTP ## 返回不是0，那就是探测失败
      initialDelaySeconds: 2 ## 指定的这个秒以后才执行探测
      periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
      timeoutSeconds: 5  ## 探测超时，到了超时时间探测还没返回结果说明失败
      successThreshold: 3 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
      failureThreshold: 5 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败
        
    # livenessProbe:
    #   exec: ["/bin/sh","-c","sleep 30;abc "]  ## 返回不是0，那就是探测失败
    #   initialDelaySeconds: 20 ## 指定的这个秒以后才执行探测
    #   periodSeconds: 5  ## 每隔几秒来运行这个
    #   timeoutSeconds: 5  ##探测超时，到了超时时间探测还没返回结果说明失败
    #   successThreshold: 5 ## 成功阈值，连续几次成才算成功
    #   failureThreshold: 5 ## 失败阈值，连续几次失败才算真失败

健康检查+优雅停机 = 0宕机
start完成以后，liveness和readness并存。 liveness失败导致重启。readness失败导致不给Service负载均衡网络中加，不接受流量。 kubectl exec -it 就进不去，可以利用 kubectl describe 检查

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