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Kubernetes资源生命周期管理及Pod 初始化容器

生活周期（lifecycle）管理

概念

在Kubernetes中，当创建容器资源对象时，可以通过lifecycle来管理容器在运行前和关闭前的各种动作。这种机制允许我们定义容器在启动时和终止时执行特定的任务，帮助实现更高效的资源管理。

lifecycle的核心 Feature 是通过回调函数（_hook）进行动作定义，主要有以下两种回调类型：

生活周期示例

示例1：部署代码

以下配置展示了一个Pod，其中包含一个基于Java的Web应用容器，设置了PostStart和PreStop回调函数。PostStart回调用于将sample.war文件复制到/app目录中，而PreStop回调则负责在容器即将终止时发送HTTP请求到监控系统，通知警告信息。

containers:  - image: sample:v2    name: war    lifecycle:      postStart:         exec:          - "cp"          - "/sample.war"          - "/app"    preStop:      httpGet:        host: monitor.com        path: /waring        port: 8080        scheme: HTTP

示例2：优雅删除资源对象

当用户执行删除操作（如删除ReplicationController、Deployment等资源）时，Kubernetes提供默认和非默认的资源删除机制：

用户可以通过设置--grace-period选项控制删除操作的优雅退出时间。例如，可以设置kubectl delete --grace-period=30s以延长等待时间。

此外，在资源删除过程中，若资源对象被设置为gracefulDelete: true，Kubernetes会尝试继续保持其状态直到覆盖删除或超时。

初始化容器（Init Container）

概念

在Kubernetes的Pod中，容器划分为两类：POD自身的系统容器（Pod Container）和用户定义的应用容器（User Container）。这些用户容器又进一步划分为两种类型：

特点：

• 多态性：允许在一个Pod中创建多个初始化容器。
• 顺序性：初始化容器根据定义顺序依次执行，只有所有初始化完成后，主应用容器才会启动。
• 数据共享：因为Pod中的存储卷是共享的，初始化容器产生的数据可以被应用容器访问。

应用场景

1. 等待其他模块或组件准备就绪

例如，在部署Web服务的Pod中，可以通过初始化容器从Git服务器拉取代码、验证运行环境配置是否正确等，确保所有准备工作完成后再启动服务容器。

2. 进行初始化配置

例如，在分布式系统中，可以利用初始化容器遍历各节点，进行节点健康检查或配置同步操作，为后续的主容器服务节点提供必要信息。

初始化容器示例

以下是一个基于Kubernetes YAML配置文件的示例：

kind: Deploymentmetadata:  name: lykops-deploy-init-container  labels:    project: lykops    app: init-container    version: v1  annotations:    pod.beta.kubernetes.io/init-containers:       - name: apache-web        image: web:apache        command: ["sh", "/etc/run.sh"]  spec:    minReadySeconds: 30    replicas: 1    selector:      name: lykops-deploy-init-container      project: lykops      app: init-container      version: v1    template:      metadata:        labels:          name: lykops-deploy-init-container          project: lykops          app: init-container          version: v1      spec:        containers:        - name: apache-web          image: web:apache          command: ["sh", "/etc/run.sh"]          ports:            - name: http              containerPort: 80

应用程序健康检查

概念

容器资源的健康检查在Kubernetes中至关重要，主要针对以下问题：

这两种探测机制在功能上有所区别，但都能确保Pod的健康管理和负载均衡。

livenessProbe vs readinessProbe

livenessProbe（存活探测）

• 目的：检测应用程序是否正常运行。
• 触发时机：服务启动后立即开始探测。
• reatings结果：若探测失败，则会触发重启策略（根据restartPolicy定义）。

readinessProbe（就绪探测）

• 目的：检测服务是否可用。
• 触发时机：服务容器启动后稍后开始探测（由initialDelaySeconds控制）。
• reatings结果：探测未成功则会导致Pod被排除在外部服务之外，直至探测成功为止。

样例配置

以下是一个配置示例，展示了如何在Deployment中定义健康检查策略：

apiVersion: v1kind: Deploymentmetadata:  name: inessprobe  labels:    project: lykops    app: inessprobe    version: v1  spec:    replicas: 6    selector:      project: lykops      app: inessprobe      version: v1    minReadySeconds: 120    restartPolicy: Always    template:      metadata:        labels:          project: lykops          app: inessprobe          version: v1          name: inessprobe      spec:        containers:        - name: inessprobe          image: web:apache          ports:            - containerPort: 80           readinessProbe:             httpGet:               path: /               port: 80               scheme: HTTP             initialDelaySeconds: 180             periodSeconds: 15             timeoutSeconds: 5          livenessProbe:             httpGet:               path: /               port: 80               scheme: HTTP             initialDelaySeconds: 180             timeoutSeconds: 5             periodSeconds: 15

调查方式

根据以上概念，探测方式主要有以下三种：

1. exec命令

• 实施方式：执行指定命令，若返回代码为0则认为应用程序正常。
• Example：

livenessProbe:  exec:    command: [ "cat", "/home/laizy/test/hostpath/healthy" ]

2. TCPSocketAction

• 实施方式：尝试在用户容器上建立IPC（内核共享文件）连接。
• Example：

livenessProbe:  tcpSocket:    port: 8080

3. HTTPGetAction

• 实施方式：调用用户容器内的Web应用的特定URL。
• Example：

readinessProbe:  httpGet:    path: /health    port: 80    scheme: HTTP

参数说明

为了实现灵活的探测策略，livenessProbe和readinessProbe均可配置以下参数：

• initialDelaySeconds：第一次探测的等待时间。
• periodSeconds：探测的频率（默认10秒）。
• timeoutSeconds：探测超时设置（默认1秒，最小1秒）。
• successThreshold：连续成功探测次数（livenessProbe默认为1）。
• failureThreshold：连续失败探测次数（默认3次）。

这些参数为Kubernetes提供了高度的灵活性，可根据实际需求进行调整。

默认仓库地址：Kubernetes中文文档

如果需要进一步了解具体实现，可以根据各参数的配置示例自行实验验证所述内容。