k8s的pod容器的生命周期

生命周期概要图

1、Init容器 介绍：Pod能够具有一个或多个容器，应用运行在容器里面，但是它也可能有一个或多个先于应用容器启动的Init容器。

Init容器与普通的容器非常像，除了如下两点：1)Init容器总是运行到成功完成为止 2)每个Init容器都必须在下一个Init容器启动之前成功完成

如果Pod的Init容器失败，Kubernetes会不断地重启该Pod，直到Init容器成功为止。然而，如果Pod对应的restartPolicy设置为Never【默认为Always】，它将不会重新启动。

Init容器的作用： 因为Init容器具有与应用程序容器分离的单独镜像，所以它们的启动相关代码具有如下优势：1)它们可以包含并运行实用工具，但是出于安全考虑，是不建议在应用程序容器镜像中包含这些实用工具的 2)它们可以包含使用工具和定制化代码来安装，但是不能出现在应用程序镜像中。例如，创建镜像没必要FROM另一个镜像，只需要在安装过程中使用类似sed、awk、python或dig这样的工具。 3)应用程序镜像可以分离出创建和部署的角色，而没有必要联合它们构建一个单独的镜像。 4)Init容器使用Linux Namespace，所以相对应用程序容器来说具有不同的文件系统视图。因此，它们能够具有访问Secret的权限，而应用程序容器则不能。 5)它们必须在应用程序容器启动之前运行完成，而应用程序容器是并行运行的，所以Init容器能够提供了一种简单的阻塞或延迟应用容器的启动的方法，直到满足了一组先决条件。

init的一些补充:1)在Pod启动过程中，Init容器会按顺序在网络和数据卷初始化之后启动【即在pause启动之后启动，pod第一个启动的容器并不是Init而是pause,但pause仅仅只负责初始化网络和数据卷其它什么操作都不能做，我们可操作的空间几乎为0因此不做描述】。每个容器必须在下一个容器启动之前成功退出。 2)如果由于运行时或失败退出，将导致容器启动失败，它会根据Pod的restartPolicy指定的策略进行重试。然而，如果Pod的restartPolicy设置为Always，Init容器失败时会使用RestartPolicy 策略 3)在所有的Init容器没有成功之前，Pod将不会变成Ready状态。Init容器的端口将不会在Service中进行聚集。正在初始化中的Pod处于Pending状态，但应该会将Initializing状态设置为true 4)如果Pod重启，所有Init容器必须重新执行，因此Init容器应该配置为幂等的状态。 5)#对Init容器spec的修改被限制在容器image字段，修改其他字段都不会生效。更改Init容器的image字段，等价于重启该Pod 6)Init容器具有应用容器的所有字段。除了readinessProbe，因为Init容器无法定义不同于完成（completion)的就绪（readiness)之外的其他状态。这会在验证过程中强制执行 7)在Pod中的每个app和Init容器的名称必须唯一；与任何其它容器共享同一个名称，会在验证时抛出错误

busybox镜像包下载：链接：https://pan.baidu.com/s/13d-i8FWF0miLx2XYNchffw  提取码：zekc

实践： [root@k8smaster k8s]# more init-pod.yaml   apiVersion: v1 kind: Pod metadata:   name: init-mypod   labels:     app: mypod     version: v1 spec:   containers:   - name: init-mypod-ctn     image: 192.168.23.100:5000/busybox:v1     command: ['sh','-c','echo The init-mypod is running!&& sleep 3600']    initContainers:   - name: init-myservice     image: 192.168.23.100:5000/busybox:v1     command: ['sh','-c','until nslookup myservice;do echo waiting for myservice;sleep 2; done;']    - name: init-mydb     image: 192.168.23.100:5000/busybox:v1     command: ['sh','-c','until nslookup mydb;do echo waiting for mydb;sleep 2;done;']     [root@k8smaster k8s]# more init-myservice.yaml  apiVersion: v1 kind: Service metadata:   name: myservice spec:   ports:   - protocol: TCP     port: 9999     targetPort: 9376 [root@k8smaster k8s]# more init-mydb.yaml  apiVersion: v1 kind: Service metadata:  name: mydb spec:   ports:   - protocol: TCP     port: 9999     targetPort: 9377 [root@k8smaster k8s]#  [root@k8smaster k8s]# kubectl create -f init-pod.yaml  pod/init-mypod created [root@k8smaster k8s]# kubectl get pod NAME         READY   STATUS     RESTARTS   AGE init-mypod   0/1     Init:0/2   0          8m57s [root@k8smaster k8s]#

[root@k8smaster k8s]# kubectl create -f init-myservice.yaml  service/myservice created [root@k8smaster k8s]# kubectl get pod NAME         READY   STATUS     RESTARTS   AGE init-mypod   0/1     Init:1/2   0          9s [root@k8smaster k8s]# [root@k8smaster k8s]# kubectl create -f init-mydb.yaml  service/mydb created [root@k8smaster k8s]# kubectl get pod NAME         READY   STATUS    RESTARTS   AGE init-mypod   1/1     Running   0          93s [root@k8smaster k8s]#      [root@k8smaster k8s]# kubectl get service NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1              443/TCP    20hmydb         ClusterIP   10.96.110.133          9999/TCP   107s myservice    ClusterIP   10.107.44.26            9999/TCP   4m42s [root@k8smaster k8s]#

2、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调用有容器实现的Handler。有三种类型的处理程序：1)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。 2)TCPScoketAction:对指定端口上的容器的IP地址进行TCP检查。如果端口打开，则诊断被认为成功。 3)HTTPGetAction:对指定的端口和路径上的容器的ip地址执行http的get请求。如果响应的状态码大于等于200且小于400，则诊断被认为成功。

每次探测都将获得以下三种结果之一:1)成功：容器通过了诊断 2)失败：容器未通过诊断 3)未知：诊断失败，不会采取任何行动

探测方式1)livenessProbe:指示容器是否正在运行。如果存活探测失败，则ketlet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，则默认状态是成功。 2)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。初始化延迟之前的就绪状态默认是Failure。如果容器不提供就绪探针，则默认状态为成功。

nginx_v1镜像包下载链接：https://pan.baidu.com/s/141x72sNrht_0KqumMYrhFA  提取码：rbyx

实践： [root@k8smaster k8s]# more readinessProbe-httpget.yaml  apiVersion: v1 kind: Pod metadata:   name: readiness-httpget-pod spec:   containers:   - name: readiness-httpdget-container     image: 192.168.23.100:5000/nginx:v1     imagePullPolicy: IfNotPresent     readinessProbe:       httpGet:         port: 80         path: /index1.html       initialDelaySeconds: 1       periodSeconds: 3 [root@k8smaster k8s]# kubectl create -f readinessProbe-httpget.yaml  pod/readiness-httpget-pod created [root@k8smaster k8s]# kubectl get pod NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE readiness-httpget-pod   0/1     Running   0          7s [root@k8smaster k8s]# kubectl describe pod readiness-httpget-pod Name:         readiness-httpget-pod Namespace:    default Priority:     0 Node:         k8snode02/192.168.23.102 Start Time:   Thu, 13 Feb 2020 04:07:15 +0800 Labels:       Annotations:   Status:       Running IP:           10.244.2.5 Containers:   readiness-httpdget-container:     Container ID:   docker://5bf111178bfd079846b933dd6111d1000b7ddd94c5d3a30b525876bab7e0c091     Image:          192.168.23.100:5000/nginx:v1     Image ID:       docker-pullable://192.168.23.100:5000/nginx@sha256:89a42c3ba15f09a3fbe39856bddacdf9e94cd03df7403cad4fc105088e268fc9     Port:               Host Port:           State:          Running       Started:      Thu, 13 Feb 2020 04:07:19 +0800     Ready:          False     Restart Count:  0     Readiness:      http-get http://:80/index1.html delay=1s timeout=1s period=3s #success=1 #failure=3     Environment:         Mounts:       /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-vt7pl (ro) Conditions:   Type              Status   Initialized       True    Ready             False    ContainersReady   False    PodScheduled      True  Volumes:   default-token-vt7pl:     Type:        Secret (a volume populated by a Secret)     SecretName:  default-token-vt7pl     Optional:    false QoS Class:       BestEffort Node-Selectors:   Tolerations:     node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute for 300s                  node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute for 300s Events:   Type     Reason     Age                     From                Message   ----     ------     ----                    ----                -------   Normal   Pulled     3m48s                   kubelet, k8snode02  Container image "192.168.23.100:5000/nginx:v1" already present on machine   Normal   Created    3m48s                   kubelet, k8snode02  Created container readiness-httpdget-container   Normal   Started    3m47s                   kubelet, k8snode02  Started container readiness-httpdget-container   Warning  Unhealthy  3m15s (x11 over 3m45s)  kubelet, k8snode02  Readiness probe failed: HTTP probe failed with statuscode: 404   Normal   Scheduled  38s                     default-scheduler   Successfully assigned default/readiness-httpget-pod to k8snode02 [root@k8smaster k8s]# root@k8smaster k8s]# curl "http://10.244.2.5/index.html" ok--->index.html [root@k8smaster k8s]# curl "http://10.244.2.5/index1.html" 404 Not Found 404 Not Found nginx/1.17.7

[root@k8smaster k8s]# kubectl exec -it readiness-httpget-pod /bin/bash root@readiness-httpget-pod:/# cd /usr/share/nginx/html/ root@readiness-httpget-pod:/usr/share/nginx/html# echo "ok--->index1.html">index1.html root@readiness-httpget-pod:/usr/share/nginx/html# exit exit [root@k8smaster k8s]# curl "http://10.244.2.5/index1.html" ok--->index1.html [root@k8smaster k8s]#  [root@k8smaster k8s]# kubectl get pod NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE readiness-httpget-pod   1/1     Running   0          4m28s [root@k8smaster k8s]# 

[root@k8smaster k8s]# more livenessProbe-exec.yaml  apiVersion: v1 kind: Pod metadata:   name: liveness-exec-pod spec:   containers:   - name: liveness-exec-ctn     image: 192.168.23.100:5000/busybox:v1     imagePullPolicy: IfNotPresent     command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/live;sleep 60;rm -rf /tmp/live;sleep 3600"]     livenessProbe:       exec:         command: ["test","-e","/tmp/live"]       initialDelaySeconds: 1       periodSeconds: 3 [root@k8smaster k8s]#  [root@k8smaster k8s]# kubectl create -f livenessProbe-exec.yaml  pod/liveness-exec-pod created [root@k8smaster k8s]# kubectl get pod NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE liveness-exec-pod   1/1     Running   0          8s [root@k8smaster k8s]# kubectl get pod NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE liveness-exec-pod   1/1     Running   1          2m12s [root@k8smaster k8s]# 

[root@k8smaster k8s]# more livenessProbe-http.yaml  apiVersion: v1 kind: Pod metadata:   name: liveness-httpget-pod spec:   containers:   - name: liveness-httpget-ctn     image: 192.168.23.100:5000/nginx:v1     imagePullPolicy: IfNotPresent     ports:     - name: http       containerPort: 80     livenessProbe:       httpGet:         port: 80         path: /index.html       initialDelaySeconds: 1       periodSeconds: 3       timeoutSeconds: 10 [root@k8smaster k8s]#  [root@k8smaster k8s]# kubectl create -f livenessProbe-http.yaml  pod/liveness-httpget-pod created [root@k8smaster k8s]# kubectl get pod NAME                   READY   STATUS    RESTARTS   AGE liveness-httpget-pod   1/1     Running   0          8s [root@k8smaster k8s]# 

[root@k8smaster k8s]# more livenessProbe-tcp.yaml  apiVersion: v1 kind: Pod metadata:   name: probe-tcp spec:   containers:   - name: nginx     image: 192.168.23.100:5000/nginx:v1     livenessProbe:       initialDelaySeconds: 5       timeoutSeconds: 1       tcpSocket:         port: 80 [root@k8smaster k8s]# kubectl create -f livenessProbe-tcp.yaml  pod/probe-tcp created [root@k8smaster k8s]# kubectl get pod NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE probe-tcp   1/1     Running   0          6s [root@k8smaster k8s]# 

3、Pod hook Pod hook(钩子)是由kuberneters管理的kubelet发起的，当容器中的进程启动前或容器中的进程终止之前运行，这是包含在容器的生命周期之中，可以同时为pod中的所有容器都配置hook。 hook的类型包括两种： 1)exec:执行一段命令 2)http:发送http请求

实践： [root@k8smaster k8s]# more podhook.yaml  apiVersion: v1 kind: Pod metadata:   name: mylifecycle spec:   containers:   - name: mylifecycle-ctn     image: 192.168.23.100:5000/nginx:v1     lifecycle:       postStart:         exec:           command: ["/bin/sh","-c","echo This is postStart > /tmp/msg.txt"]       preStop:         exec:           command: ["/bin/sh","-c","echo This is preStop > /tmp/msg.txt"]

[root@k8smaster k8s]#  [root@k8smaster k8s]# kubectl create -f podhook.yaml  pod/mylifecycle created [root@k8smaster k8s]# kubectl get pod NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE mylifecycle   1/1     Running   0          9s [root@k8smaster k8s]# kubectl exec -it mylifecycle /bin/bash root@mylifecycle:/# cd /tmp/ root@mylifecycle:/tmp# more msg.txt This is postStart root@mylifecycle:/tmp# 

4、重启策略 podspec中有一个restartPolicy字段，可能的值为always、onfailure、never，默认为always。restartpolicy适用于pod中的所有容器，restartpolicy仅指通过同一节点上的kubelet重新启动容器。失败的容器由kubelet以5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10分钟后重置。pod一旦绑定到一个节点，pod将永远不会重新绑定到另一个节点。

5、Pod phase Pod的status定义在 PodStatus对象中，其中有一个phase字段。

Pod的运行阶段是Pod在其生命周期中的简单宏观概述。

下面是phase可能的值：1)Pending 挂起：该状态标识Pod没有调度到节点上，可能下载镜像耗费时间，容器还未启动。 2)Running 运行中： Pod已经绑定到一个节点上，Pod中的容器已经全部创建，至少有一个容器正在运行，或者证处于启动状态或重启状态。 3)Succeeded 成功： Pod中所有的容器都被成功终止，并且不会被重启。 4)Failed 失败：Pod中的所有容器都已经终止了，并且至少有一个容器是因为失败终止。容器退出状态非0或被系统终止。 5)Unknown 未知： 因为某些原因无法取得Pod状态，通常因为与Pod所在节点失去通信造成失联。