【kubernetes】Pod生命周期-启动钩子、停止钩子

news2024/11/15 9:31:56

一，Pod的生命周期

pod从开始创建到终止退出的时间范围称为Pod生命周期。
pod生命周期包含以下几个重要流程：
- 初始化容器（initContainers）。
  一个pod可以拥有任意数量的init容器。init容器是按照顺序以此执行的，并且仅当最后一个init容器执行完毕才会去启动主容器。
- 容器启动后钩子 (post-start)。
- 容器探测
  - 启动探测（Startupprobe）：探测容器是否正常运行
  - 存活性探测（Livenessprobe）：判断容器是否处于runnning状态，根据重启策略决定是否重启容器
  - 就绪性探测（Readinessprobe）：判断容器是否准备就绪并对外提供服务，将容器设置为不可用，不接受service转发的请求。
- 容器停止前钩子 (pre-stop)。

初始化容器与主容器区别:

1、初始化容器不支持 Readinessprobe，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。

二，Pod在生命周期所处的几种状态：

Pending：创建了pod资源并存入etcd中，但尚未完成调度。
ContainerCreating：Pod 的调度完成，被分配到指定 Node 上。处在容器创建的过程中。通常是在拉取镜像的过程中。
Running：Pod 包含的所有容器都已经成功创建，并且成功运行起来。
Succeeded：Pod中的所有容器都已经成功终止并且不会被重启。
Failed：所有容器都已经终止，但至少有一个容器终止失败，也就是说容器返回了非0值的退出状态或已经被系统终止。
Unknown：因为某些原因无法取得 Pod 的状态。这种情况通常是因为与 Pod 所在节点主机通信失败。

三，3种探针用于Pod检测：

ExecAction：在容器中执行一个命令，并根据返回的状态码进行诊断，只有返回0为成功
TCPSocketAction：通过与容器的某TCP端口尝试建立连接
HTTPGetAction：通过向容器IP地址的某指定端口的path发起HTTP GET请求。

四，容器的重启策略：

需要提前定义：是否重启Pod对象。

Always：但凡Pod对象终止就重启，默认设置。
OnFailure：仅在Pod出现错误时，才重启。
Never：从不重启。

【注意】：一旦Pod绑定到一个节点上，就不会被重新绑定到另一个节点上，要么重启，要么终止。

五，pod的终止过程

终止过程主要分为如下几个步骤：

(1) 用户发出删除 pod 命令：kubectl delete pods [pod名] ，kubectl delete -f xx.yaml

(2) Pod 对象随着时间的推移更新，在宽限期（默认情况下30秒），pod 被视为“dead”状态。

(3) 将 pod 标记为“Terminating”状态。

(4) 第三步同时运行，监控到 pod 对象为“Terminating”状态的同时，启动 pod 关闭过程。

(5) 第三步同时进行，endpoints 控制器监控到 pod 对象关闭，将pod与service匹配的 endpoints 列表中删除。

(6) 如果 pod 中定义了 preStop 钩子处理程序，则 pod 被标记为“Terminating”状态时，以同步的方式启动执行；若宽限期结束后，preStop 仍未执行结束，第二步会重新执行并额外获得一个2秒的小宽限期。

(7) Pod 内对象的容器收到 TERM 信号。

(8) 宽限期结束之后，若存在任何一个运行的进程，pod 会收到 SIGKILL 信号。

(9) Kubelet 请求 API Server 将此 Pod 资源宽限期设置为0从而完成删除操作。

六，初始化容器案例

【初始化容器使用案例】

定义2个初始化容器，依次执行“等待2秒钟”后，进入主容器执行命令，输出“containers start running！”。

# cat init.yaml 

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
  initContainers:
  - name: init-myservice
    image: busybox:1.28
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command: ['sh', '-c', "sleep 2"]
  - name: init-mydb
    image: busybox:1.28
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command: ['sh', '-c', "sleep 2"]
  containers:
  - name: myapp-container
    image: busybox:1.28
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command: ['sh', '-c', 'echo containers start running! && sleep 3600']

【初始化容器生产应用】
先运行初始化容器，来给主容器生成index.html文件。然后，主容器运行nginx服务，以达到访问百度静态页面的效果。

# cat init-1.yaml
 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: initnginx
spec:
  initContainers:
  - name: install
    image: docker.io/library/busybox:1.28
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command:
    - wget
    - "-O"
    - "/work-dir/index.html"
    - "https://www.baidu.com"
    volumeMounts:
    - name: workdir
      mountPath: /work-dir
  containers:
  - name: nginx
    image: docker.io/xianchao/nginx:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80
    volumeMounts:
    - name: workdir
      mountPath: /usr/share/nginx/html
  dnsPolicy: Default
  volumes:
  - name: workdir
    emptyDir: {}

可以通过curl 10.244.102.102 命令，查看访问页面内容。

七，容器钩子：postStart和preStop

postStart：容器创建之后立刻执行，用于资源部署、环境准备等。
preStop：在容器被终止前执行，用于优雅关闭应用程序、通知其他系统等。

......
containers:
- image: sample:v2  
  name: war
  lifecycle：
   postStart:
    exec:
      command:
       - “cp”
       - “/sample.war”
       - “/app”
   prestop:
    httpGet:
     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。

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：

1）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。

2）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。

【强制删除pod命令】：

kubectl  delete pod [容器名]  --grace-period=0 --force

案例：

# cat pre-start.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: life-demo
spec:
  containers:
  - name: lifecycle-demo-container
    image: docker.io/xianchao/nginx:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    lifecycle:
      postStart:
         exec:
           command: ["/bin/sh", "-c","echo 'lifecycle hookshandler' > /usr/share/nginx/html/test.html"]
      preStop:
         exec:
           command:
           - "/bin/sh"
           - "-c"
           - "nginx -s stop"