Pod生命周期

Pod创建过程
运行初始化容器过程
运行主容器过程
- 容器启动后钩子，容器终止前钩子
- 容器存活性，就绪性探测
Pod终止过程

在这里插入图片描述

在整个Pod生命周期，会出现5中状态：

取值	描述
`Pending`（悬决）	Pod 已被 Kubernetes 系统接受，但有一个或者多个容器尚未创建亦未运行。此阶段包括等待 Pod 被调度的时间和通过网络下载镜像的时间。
`Running`（运行中）	Pod 已经绑定到了某个节点，Pod 中所有的容器都已被创建。至少有一个容器仍在运行，或者正处于启动或重启状态。
`Succeeded`（成功）	Pod 中的所有容器都已成功终止，并且不会再重启。
`Failed`（失败）	Pod 中的所有容器都已终止，并且至少有一个容器是因为失败终止。也就是说，容器以非 0 状态退出或者被系统终止。
`Unknown`（未知）	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 所在主机通信失败。

创建和终止

创建

用户通过kubectl或其他api客户端提交创建pod信息给apiserver
apiserver生产pod对象信息，并存入etcd，然后返回确认信息至客户端
apiserver反应ectd中pod对象变化，其他组件使用watch机制跟踪apiserver
scheduler发现有新的pod对象要创建，开始为pod分配主机并将结果信息更新至apiserver
node节点上kebelet发现有pod调度过来，尝试使用docker启动容器，并将结果送到apiserver
apiserver将接收到的pod信息存入etcd中

终止

用户向apiserver发出删除pod命令
apiserver中的pod信息会变化，在宽限期（30s),pod被视为dead
pod标记为terminating标记
kubelet监控到pod对象转为terminating状态同时启动pod关闭过程
端点控制器监控到pod对象的关闭行为时将其从所以匹配到此端点的service资源的端点列表一处
如果当前pod对象定义了preStop钩子处理器，则在其标记terminating后会以同步的方式启动
pod中容器进程收到停止信号
宽限期结束，若pod还存在仍在运行的进程，pod对象会受到立即终止信号
kubelet将pod资源宽限期设置为0从而完成操作，此时pod对于用户已经可不见

初始化容器

初始化容器在Pod的主容器启动之前要运行的容器。（完成主容器前置工作）

初始化容器必须运行完成至结束，否则k8s需要重启它直至成功
必须按照定义的顺序执行

初始化容器场景：

提供主容器镜像中不具备的工具程序或自定义代码
初始化容器要咸鱼应用容器串行启动并运行完成，可用于容器启动直至其依赖的条件得到满足（感觉有点类似于docker拉取镜像，如果镜像依赖于其他服务，就先拉取其他镜像资源，一层一层叠加）

案例

需要主容器运行nginx
运行nginx前需要nginx先连接上mysql和redis所在服务器
提前规定服务器地址
- mysql：192.168.126.129
- redis： 192.168.126.130

创建pod-initcontainer.yaml：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-initcontainer
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: main-container
    image: nginx:1.17.1
    ports: 
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
  initContainers:
  - name: test-mysql
    image: busybox:1.30
    command: ['sh', '-c', 'until ping 192.168.126.129 -c 1 ; do echo waiting for mysql...; sleep 2; done;']  #直到ping通才停止
  - name: test-redis
    image: busybox:1.30
    command: ['sh', '-c', 'until ping 192.168.126.130 -c 1 ; do echo waiting for reids...; sleep 2; done;']

我这两个服务器IP地址有效，可以ping通：

[root@master ~]# cd  mine/
[root@master mine]# vim pod-initcontainer.yaml
[root@master mine]# kubectl create -f pod-initcontainer.yaml
pod/pod-initcontainer created
[root@master mine]# kubectl get pod -n dev
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-initcontainer   1/1     Running   0          16s

可以尝试切换无法到达的IP进行尝试，主容器应该无法创建

钩子函数

允许用户自己定义行为代码，完成一些指定的功能

钩子函数支持三种方式定义动作：

Exec：在容器内执行一次命令

……
  lifecycle:
    postStart: 
      exec:
        command:
        - cat
        - /tmp/healthy  #查看/tmp/healthy
……

TCPSocket:在当前容器尝试访问指定的socket

……      
  lifecycle:
    postStart:
      tcpSocket:
        port: 8080
……

HTTPGet：在当前容器中向某个url发起http请求

……
  lifecycle:
    postStart:
      httpGet:
        path: / #URI地址
        port: 80 #端口号
        host: 192.168.109.100 #主机地址
        scheme: HTTP #支持的协议，http或者https
……

新建一个pod-hook-exec.yaml:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-hook-exec
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: main-container
    image: nginx:1.17.1
    ports:
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
    lifecycle:
      postStart: 
        exec: # 在容器启动的时候执行一个命令，修改掉nginx的默认首页内容
          command: ["/bin/sh", "-c", "echo postStart... > /usr/share/nginx/html/index.html"]
      preStop:
        exec: # 在容器停止之前停止nginx服务
          command: ["/usr/sbin/nginx","-s","quit"]

[root@master mine]# kubectl create -f pod-hook-exec.yaml
pod/pod-hook-exec created
[root@master mine]# kubectl get pod -n dev -o wide
NAME            READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-hook-exec   1/1     Running   0          39s   10.244.2.8   node2   <none>           <none>
[root@master mine]# curl 10.244.2.8:80
postStart...

容器探测

用于检测容器中应用实例能否正常运行，如果实例状态不符合预期，那么k8s就会把问题实例摘除，不承担业务流量，k8s提供两种探针实现：

liveness probes：存活性探针，检测应用实例是否处于正常状态，若不是k8s会重启实例
readlness probes:就绪性探针，用于检测应用实例是否可以接受请求，如果不能，k8s不会转发流量

三种探测方式:
- Exec：在容器内执行一次命令，如果命令执行退出码为0，认为程序正常，否则不正常
```
……
  livenessProbe:
    exec:
      command:
      - cat
      - /tmp/healthy
……
```
- TCPSocket：将会尝试访问一个用户容器的端口，如果能够建立这条连接，则认为程序正常，否则不正常
```
……      
  livenessProbe:
    tcpSocket:
      port: 8080
……
```
- HTTPGet：调用容器内Web应用的URL，如果返回的状态码在200和399之间，则认为程序正常，否则不正常
```
……
  livenessProbe:
    httpGet:
      path: / #URI地址
      port: 80 #端口号
      host: 127.0.0.1 #主机地址
      scheme: HTTP #支持的协议，http或者https
……
```

以livenessProbe为例，新建

新建test1.yaml文件：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-liveness-exec
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.17.1
    ports: 
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
    livenessProbe:
      exec:
        command: ["/bin/cat","/tmp/hello.txt"] # 执行一个查看文件的命令

默认情况下没有这个文件，所以它会重启容器

#创建Pod
[root@master mine]# vim test1.yaml
[root@master mine]# kubectl create -f test1.yaml
pod/pod-liveness-exec created
[root@master mine]# kubectl get pod -n dev
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-liveness-exec   1/1     Running   0          19s
#查看详情
[root@master mine]# kubectl describe pods pod-liveness-exec -n dev
.......
  Warning  Unhealthy  9s (x6 over 59s)  kubelet, node2     Liveness probe failed: /bin/cat: /tmp/hello.txt: No such file or directory
  Normal   Killing    9s (x2 over 39s)  kubelet, node2     Container nginx failed liveness probe, will be  restarted 
  #没有这个文件niginx容器重启 
[root@master mine]# kubectl get pod -n dev
NAME                READY   STATUS             RESTARTS   AGE
pod-liveness-exec   0/1     CrashLoopBackOff   6          4m43s
#RESTARTS重启次数已经变成三次


#删除这个Pod
[root@master mine]# kubectl delete -f test1.yaml
pod "pod-liveness-exec" deleted
#修改yaml文件
[root@master mine]# kubectl create -f test1.yaml
pod/pod-liveness-exec created
[root@master mine]# cat test1.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-liveness-exec
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.17.1
    ports:
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
    livenessProbe:
      exec:
        command: ["/bin/ls","/tmp/"] # 执行一个查看文件的命令
#这条命令是可以执行的
[root@master mine]# kubectl describe pods pod-liveness-exec -n dev
....
  Normal  Created    65s   kubelet, node2     Created container nginx
  Normal  Started    65s   kubelet, node2     Started container nginx
  #发现没有重启
[root@master mine]# kubectl get pod -n dev
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod-liveness-exec   1/1     Running   0          2m36s

重启策略

Pod 的 spec 中包含一个 restartPolicy 字段，其可能取值包括 Always、OnFailure 和 Never。默认值是 Always。

restartPolicy 适用于 Pod 中的所有容器。restartPolicy 仅针对同一节点上 kubelet 的容器重启动作。当 Pod 中的容器退出时，kubelet 会按指数回退方式计算重启的延迟（10s、20s、40s、…），其最长延迟为 5 分钟。一旦某容器执行了 10 分钟并且没有出现问题，kubelet 对该容器的重启回退计时器执行重置操作。

Always：容器失效，自动重启容器
OnFailure:容器终止运行且退出码不为0时重启
Never：无论状态如何从不重启

创建pod-restartpolicy.yaml文件：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-restartpolicy
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.17.1
    ports:
    - name: nginx-port
      containerPort: 80
    livenessProbe:
      httpGet:
        scheme: HTTP
        port: 80
        path: /hello  #没有这个路径所以无法访问
  restartPolicy: Never # 设置重启策略为Never

#创建Pod
[root@master mine]# vim pod-restartpolicy.yaml
[root@master mine]# kubectl create -f pod-restartpolicy.yaml
pod/pod-restartpolicy created
#查看是否重启
[root@master mine]# kubectl get pod -n dev
NAME                READY   STATUS      RESTARTS   AGE
pod-restartpolicy   0/1     Completed   0          111s
#发现并没有重启
#查看详细信息
[root@master mine]# kubectl describe pod pod-restartpolicy -n dev
....
  Warning  Unhealthy  3m11s (x3 over 3m31s)  kubelet, node2     Liveness probe failed: HTTP probe failed with statuscode: 404
  Normal   Killing    3m11s                  kubelet, node2     Stopping container nginx
#返回404未找到但是由于设置了重启策略为Never所以不重启