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Kubernetes Pod 生命周期

Pod 生命周期

Pod 的 status 定义在 PodStatus 对象中，其中有一个 phase 字段。它简单描述了 Pod 在其生命周期的阶段。熟悉Pod的各种状态对我们理解如何设置Pod的调度策略、重启策略是很有必要的。

下面是 phase 可能的值：

阶段 描述
Pending Pod 已被 Kubernetes 系统接受，但有一个或者多个容器镜像尚未创建。等待时间包括调度 Pod 的时间和通过网络下载镜像的时间，这可能需要花点时间。
Running 该 Pod 已经绑定到了一个节点上，Pod 中所有的容器都已被创建。至少有一个容器正在运行，或者正处于启动或重启状态。
Succeeded Pod 中的所有容器都被成功终止，并且不会再重启。
Failed Pod 中的所有容器都已终止了，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 因为某些原因无法取得 Pod 的状态，通常是因为与 Pod 所在主机通信失败。

Pod 状态

Pod 有一个 PodStatus 对象，其中包含一个 PodCondition 数组，代表 Condition 是否通过。

PodCondition 属性描述：

字段 描述
lastProbeTime 最后一次探测 Pod Condition 的时间戳。
lastTransitionTime 上次 Condition 从一种状态转换到另一种状态的时间。
message 上次 Condition 状态转换的详细描述。
reason Condition 最后一次转换的原因。
status Condition 状态类型，可以为 True False Unknown
type Condition 类型

Condition Type 的描述：

Type 描述
PodScheduled Pod 已被调度到一个节点
Ready Pod 能够提供请求，应该被添加到负载均衡池中以提供服务
Initialized 所有 init containers 成功启动
Unschedulable 调度器不能正常调度容器，例如缺乏资源或其他限制
ContainersReady Pod 中所有容器全部就绪

Pod 重启策略

Pod的重启策略（RestartPolicy）应用于Pod内的所有容器，并且仅在Pod所处的Node上由kubelet进行判断和重启操作。当某个容器异常退出或者健康检查失败时，kubelet将根据 RestartPolicy 的设置来进行相应的操作。

Pod的重启策略包括 Always、OnFailure和Never，默认值为Always。

  • Always：当容器失败时，由kubelet自动重启该容器。
  • OnFailure：当容器终止运行且退出码不为0时，有kubelet自动重启该容器。
  • Never：不论容器运行状态如何，kubelet都不会重启该容器。

失败的容器由 kubelet 以五分钟为上限的指数退避延迟（10秒，20秒，40秒…）重新启动，并在成功执行十分钟后重置。

Pod 容器探针

探针 是由 kubelet 对容器执行的定期诊断。要执行诊断，kubelet 调用由容器实现的 Handler。有三种类型的处理程序：

  • ExecAction：在容器内执行指定命令。如果命令退出时返回码为 0 则认为诊断成功。
  • TCPSocketAction：对指定端口上的容器的 IP 地址进行 TCP 检查。如果端口打开，则诊断被认为是成功的。
  • HTTPGetAction：对指定的端口和路径上的容器的 IP 地址执行 HTTP 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：容器诊断通过
  • Failure：容器诊断失败
  • Unknown：诊断失败，因此不应采取任何措施

Kubelet 可以选择是否执行在容器上运行的两种探针执行和做出反应：

  • livenessProbe：指示容器是否正在运行。如果存活探测失败，则 kubelet 会杀死容器，并且容器将受到其 重启策略 的影响。如果容器不提供存活探针，则默认状态为 Success。
  • readinessProbe：指示容器是否准备好服务请求。如果就绪探测失败，端点控制器将从与 Pod 匹配的所有 Service 的端点中删除该 Pod 的 IP 地址。初始延迟之前的就绪状态默认为 Failure。如果容器不提供就绪探针，则默认状态为 Success。

示例：
ExecAction：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  ***
spec:
      ***
      containers:
        ***
        livenessProbe:            # 健康状态检查
          exec:
            command:
            - touch
            - /tmp/healthy
          initialDelaySeconds: 30 # 初始化时间，单位：秒
          timeoutSeconds: 5       # 探测超时时长，单位：秒
          periodSeconds: 30       # 探测时间间隔，单位：秒
          successThreshold: 1     # 失败后探测成功的最小连续成功次数
          failureThreshold: 5     # 最大失败次数
        readinessProbe:           # 准备状态检查
          exec:
            command:
            - touch
            - /tmp/ok
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 5

TCPSocketAction：


apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-tcp-socket
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    ports:
    - containerPort: 80
    livenessProbe:
      tcpSocket:
        port: 80
      initialDelaySeconds: 15
      timeoutSeconds: 1

HTTPGetAction：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  ***
spec:
      ***
      containers:
        ***
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /healthCheck
            port: 8080
            scheme: HTTP
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 5
          periodSeconds: 30
          successThreshold: 1
          failureThreshold: 5
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /healthCheck
            port: 8080
            scheme: HTTP
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 5

Pod 的生命

一般来说，Pod 不会消失，直到人为销毁他们。这可能是一个人或控制器。这个规则的唯一例外是成功或失败的 phase 超过一段时间（由主服务器中的 terminate-pod-gc-threshold 确定）的Pod将过期并被自动销毁。

三种可用的控制器类型：

  • Job：例如批量计算，仅适用于 restartPolicy 为 OnFailure 或 Never 的 Pod
  • ReplicationController, ReplicaSet, 或 Deployment：例如 Web 服务，ReplicationControllers 仅适用于 restartPolicy 为 Always 的 Pod。
  • DaemonSet：需要在每个节点运行一个的 Pod，以便用于系统服务。

所有这三种类型的控制器都包含一个 PodTemplate。建议创建适当的控制器，让它们来创建 Pod，而不是直接自己创建 Pod。这是因为单独的 Pod 在机器故障的情况下没有办法自动复原，而控制器却可以。

如果节点死亡或与集群的其余部分断开连接，则 Kubernetes 将应用一个策略将丢失节点上的所有 Pod 的 phase 设置为 Failed。

参考链接

Pod 的生命周期
kubernetes-api - PodStatus v1 core
kubernetes-api - PodCondition v1 core
Kubernetes Pod 生命周期
Pod生命周期、重启策略和健康检查

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