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Docker 与 K8S学习笔记（二十一）—— Pod生命周期、重启策略与健康检查

转载 作者：知者 更新时间：2024-03-13 07:44:26 26 4
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Pod在整个生命周期中被系统标示为各种状态，熟悉Pod的各种状态对于理解Pod的调度策略、重启策略很有必要。

一、Pod生命周期

Pod的所处阶段信息保存在PodStatus.Phase，Phase有如下几种值：

  • Pending: API Server已经创建该Pod，但一个或多个容器还没有被创建，包括通过网络下载镜像的过程。
  • Running: Pod中的所有容器都已经被创建且已经调度到 Node 上面，但至少有一个容器还在运行或者正在启动。
  • Succeeded: Pod 调度到 Node 上面后均成功运行结束，并且不会重启。
  • Failed: Pod中的所有容器都被终止了，但至少有一个容器退出失败（即退出码不为 0 或者被系统终止）。
  • Unknonwn: 状态未知，因为一些原因Pod无法被正常获取，通常是由于 apiserver 无法与 kubelet 通信导致。

Pod的生命周期示意图如下：

大家可以看到，Phase记录的是Pod在其生命周期中的简单宏观概述。该阶段并不是对容器或Pod的综合汇总，也不是为了作为综合状态机，我们举个例子理解一下：

$ sudo kubectl create -f webapp_pod.yaml
pod/webapp created
$ sudokubectl get pod
NAME     READY   STATUS              RESTARTS   AGE
webapp   0/2     ContainerCreating   03s
$ sudo kubectl get pod webapp -o jsonpath="{.status.phase}"Pending

我们可以看到当创建Pod时，我们通过get pod能看到Pod状态为ContainerCreating，通过phase看到Pod所处的阶段是Pending，所以Phase描述Pod更为宏观的状态。

二、Pod重启策略

Pod的重启策略应用与Pod内所有容器，并且仅在Pod所处的Node上由kubelet进行判断和操作，当某个容器异常退出或者健康检查失败时，kubelet将根据RestartPolicy进行对应操作。

Pod重启策略如下：

  • Always：当容器退出时，无论失败与否都重启
  • OnFailure：当容器终止运行且退出码不为零，则重启
  • Never：无论容器状态如何，都不重启

Pod重启策略与控制方式息息相关，可管理Pod的控制器有：RC、Job、DaemonSet、kubelet（静态Pod）等，每种控制器对Pod的重启策略要求如下：

  • RC和DaemonSet：必须设置为Always，确保容器持续运行
  • Job：可设置为OnFailure或Never，确保容器执行完成后释放资源不再重启
  • kubelet：不论设置什么样的重启策略，其在Pod失效时都会自动重启

结合Pod的生命周期和重启策略，我们可得出下表中Pod状态切换过程：

| Pod容器数 | Pod当前阶段 | 发生事件 | Pod不同重启策略下的结果状态 |
| Always | OnFailure | Never |
| 1个容器 | Running | 容器正常退出 | Running | Successed | Successed |
| 1个容器 | Running | 容器退出失败 | Running | Running | Failed |
| 2个容器 | Running | 1个容器退出失败 | Running | Running | Running |
| 2个容器 | Running | 容器被OOM杀掉 | Running | Running | Failed |

三、Pod健康检查

Kubernetes对Pod的健康检查可通过三类探针来完成：

  • LivenessProbe：探测容器是否正在运行。如果探测容器不健康，则 kubelet 会杀死容器， 并且容器将根据其重启策略决定后续操作。如果容器不包含此探针， 则默认状态为 Success。
  • ReadinessProbe：探测容器是否准备好为请求提供服务。如果就探测失败， 系统将从与 Pod 匹配的所有服务的EndPoint列表中删除该 Pod 的 IP 地址。如果容器不包含此探针，则默认状态为 Success。
  • StartupProbe: 探测容器中的应用是否已经启动。如果提供了此探针，则所有其他探针都会被禁用，直到此探针成功为止。如果探测失败，kubelet 将杀死容器，然后容器按照其重启策略进行后续操作。如果容器不包含此探测，则默认状态为 Success。

以上探针均可配置以下三种实现方式：

  • ExecAction：在容器内执行指定命令。如果命令退出码为 0 则认为诊断成功。
  • T****CPSockerAction：对容器的 IP 地址上的指定端口执行 TCP 检查。如果端口打开，则诊断被认为是成功的。
  • H****TTPGetAction：对容器的 IP 地址上指定端口和URL执行 Get 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：

  • Success（成功）：容器通过了诊断。
  • Failure（失败）：容器未通过诊断。
  • Unknown（未知）：诊断失败，因此不会采取任何行动。

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