Pod高级用法：如何管理pod生命周期

落日映苍穹つ 2023-01-17 08:19 145阅读 0赞

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1.1  Pod高级用法：node节点选择器
    我们在创建pod资源的时候，pod会根据schduler进行调度，那么默认会调度到随机的一个工作节点，如果我们想要pod调度到指定节点或者调度到一些具有相同特点的node节点，怎么办呢？
    可以使用pod中的nodeName或者nodeSelector字段指定要调度到的node节点
    
    
    1、nodeName：
    指定pod节点运行在哪个具体node上
    [root@master1 ~]# cat pod.yaml 
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: demo-pod
      namespace: default
      labels:
        app: myapp
        env: dev
    spec:
      nodeName: node2
      containers:
      - name:  tomcat-pod-java
        ports:
        - containerPort: 8080
        image: tomcat:8.5-jre8-alpine
        imagePullPolicy: IfNotPresent
      - name: busybox
        image: busybox:latest
        command:
        - "/bin/sh"
        - "-c"
    - "sleep 3600"
    
    
    2、nodeSelector：
    指定pod调度到具有哪些标签的node节点上
    #给node节点打标签，打个具有disk=ceph的标签
    [root@master1 ~]# kubectl label nodes node1 disk=ceph
    node/node1 labeled
    #定义pod的时候指定要调度到具有disk=ceph标签的node上
    [root@master1 ~]# cat pod.yaml 
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: demo-pod
      namespace: default
      labels:
        app: myapp
        env: dev
    spec:
      nodeSelector:
        disk: ceph
      containers:
      - name:  tomcat-pod-java
        ports:
        - containerPort: 8080
        image: tomcat:8.5-jre8-alpine
        imagePullPolicy: IfNotPresent
    
    
    1.2  Pod高级用法：污点和容忍度
    1.2.1  node节点亲和性
    node节点亲和性调度：nodeAffinity
    [root@master1 ~]# kubectl explain pods.spec.affinity 
    KIND:     Pod
    VERSION:  v1
    RESOURCE: affinity <Object>
    DESCRIPTION:
         If specified, the pod's scheduling constraints
        Affinity is a group of affinity scheduling rules.
    FIELDS:
       nodeAffinity  <Object>
       podAffinity  <Object>
       podAntiAffinity  <Object>
    
    
    [root@master1 ~]#  kubectl explain  pods.spec.affinity.nodeAffinity
    KIND:     Pod
    VERSION:  v1
    RESOURCE: nodeAffinity <Object>
    DESCRIPTION:
         Describes node affinity scheduling rules for the pod.
         Node affinity is a group of node affinity scheduling rules.
    FIELDS:
       preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution  <[]Object>
       requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution  <Object>
        
    prefered表示有节点尽量满足这个位置定义的亲和性，这不是一个必须的条件，软亲和性
    require表示必须有节点满足这个位置定义的亲和性，这是个硬性条件，硬亲和性
    [root@master1 ~]# kubectl explain pods.spec.affinity.nodeAffinity.requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
    KIND:     Pod
    VERSION:  v1
    RESOURCE: requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution <Object>
    DESCRIPTION:
    FIELDS:
       nodeSelectorTerms  <[]Object> -required-
         Required. A list of node selector terms. The terms are ORed.
    
    
    [root@master1 ~]# kubectl explain pods.spec.affinity.nodeAffinity.requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution.nodeSelectorTerms
    KIND:     Pod
    VERSION:  v1
    RESOURCE: nodeSelectorTerms <[]Object>
    DESCRIPTION:
         Required. A list of node selector terms. The terms are ORed.
         A null or empty node selector term matches no objects. The requirements of
         them are ANDed. The TopologySelectorTerm type implements a subset of the
         NodeSelectorTerm.
    FIELDS:
       matchExpressions  <[]Object>
       matchFields  <[]Object>
    matchExpressions：匹配表达式的
    matchFields： 匹配字段的
    
    
    [root@master1 ~]# kubectl explain pods.spec.affinity.nodeAffinity.requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution.nodeSelectorTerms.matchFields
    KIND:     Pod
    VERSION:  v1
    RESOURCE: matchFields <[]Object>
    DESCRIPTION:
    
    
    FIELDS:
       key  <string> -required-
       values  <[]string>
    
    
    [root@master1 ~]# kubectl explain pods.spec.affinity.nodeAffinity.requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution.nodeSelectorTerms.matchExpressions
    KIND:     Pod
    VERSION:  v1
    RESOURCE: matchExpressions <[]Object>
    DESCRIPTION:
    FIELDS:
       key  <string> -required-
       operator  <string> -required-
       values  <[]string>
    key：检查label
    operator：做等值选则还是不等值选则
    values：给定值
    
    
    例1：使用requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution硬亲和性
    [root@master1 ~]# cat pod-nodeaffinity-demo.yaml 
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
            name: pod-node-affinity-demo
            namespace: default
            labels:
                app: myapp
                tier: frontend
    spec:
        containers:
        - name: myapp
          image: ikubernetes/myapp:v1
        affinity:
            nodeAffinity:
                requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
                       nodeSelectorTerms:
                       - matchExpressions:
                         - key: zone
                           operator: In
                           values:
                           - foo
                           - bar
    
    
    我们检查当前节点中有任意一个节点拥有zone标签的值是foo或者bar，就可以把pod调度到这个node节点的foo或者bar标签上的节点上
    kubectl apply -f pod-nodeaffinity-demo.yaml 
    [root@master1 ~]# kubectl get pods -o wide | grep pod-node
    pod-node-affinity-demo             0/1     Pending     0   node2                       
    status的状态是pending，上面说明没有完成调度，因为没有一个拥有zone的标签的值是foo或者bar，而且使用的是硬亲和性，必须满足条件才能完成调度
    kubectl label nodes node2 zone=foo 给这个node2节点打上标签zone=foo，在查看
    kubectl get pods -o wide 显示如下：
    pod-node-affinity-demo             1/1     Running  0   node2
    
    
    例2：使用preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution软亲和性
    [root@master1 ~]# cat pod-nodeaffinity-demo-2.yaml 
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
            name: pod-node-affinity-demo-2
            namespace: default
            labels:
                app: myapp
                tier: frontend
    spec:
        containers:
        - name: myapp
          image: ikubernetes/myapp:v1
        affinity:
            nodeAffinity:
                preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
                - preference:
                   matchExpressions:
                   - key: zone1
                     operator: In
                     values:
                     - foo1
                     - bar1
                  weight: 60
    [root@master1 ~]# kubectl apply -f pod-nodeaffinity-demo-2.yaml
    [root@master1 ~]# kubectl get pods -o wide |grep demo-2
    pod-node-affinity-demo-2           1/1     Running     0        node2
                 
    上面说明软亲和性是可以运行这个pod的，尽管没有运行这个pod的节点定义的zone1标签
    
    
    
    
    1.2.2  Pod节点亲和性
    pod自身的亲和性调度有两种表示形式
    podaffinity：pod和pod更倾向腻在一起，把相近的pod结合到相近的位置，如同一区域，同一机架，这样的话pod和pod之间更好通信，比方说有两个机房，这两个机房部署的集群有1000台主机，那么我们希望把nginx和tomcat都部署同一个地方的node节点上，可以提高通信效率；
    podunaffinity：pod和pod更倾向不腻在一起，如果部署两套程序，那么这两套程序更倾向于反亲和性，这样相互之间不会有影响；我们通过节点亲和性也可以来定义pod之间的亲和性，一般来讲我们用户必须为pod指定节点标签，这样就可以通过节点亲和性来控制pod亲和性；那么为什么还要定义pod亲和性呢，因为通过节点亲和性来控制pod亲和性并不是最优的选则，我们必须确定节点和pod双方向可以完全匹配到，还需要精心布局节点是如何打标签的才能达到目的，这种方式难度较大；定义pod亲和性最理想的方式：
    
    
    第一个pod随机选则一个节点，做为评判后续的pod能否到达这个pod所在的节点上的运行方式，这就称为pod亲和性；我们怎么判定哪些节点是相同位置的，哪些节点是不同位置的；我们在定义pod亲和性时需要有一个前提，哪些pod在同一个位置，哪些pod不在同一个位置，这个位置是怎么定义的，标准是什么？以节点名称为标准，这个节点名称相同的表示是同一个位置，节点名称不相同的表示不是一个位置。
    
    
    [root@master1 ~]# kubectl explain pods.spec.affinity.podAffinity
    KIND:     Pod
    VERSION:  v1
    RESOURCE: podAffinity <Object>
    DESCRIPTION:
         Describes pod affinity scheduling rules (e.g. co-locate this pod in the
         same node, zone, etc. as some other pod(s)).
         Pod affinity is a group of inter pod affinity scheduling rules.
    FIELDS:
       preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution  <[]Object>
       requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution  <[]Object>
       
    requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution： 硬亲和性
    preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：软亲和性
    
    
    [root@master1 ~]# kubectl explain pods.spec.affinity.podAffinity.requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
    KIND:     Pod
    VERSION:  v1
    RESOURCE: requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution <[]Object>
    DESCRIPTION:
    FIELDS:
       labelSelector  <Object>
       namespaces  <[]string>
       topologyKey  <string> -required-
    
    
    
    
    topologyKey：
    位置拓扑的键，这个是必须字段
    怎么判断是不是同一个位置：
    rack=rack1
    row=row1
    使用rack的键是同一个位置
    使用row的键是同一个位置
    labelSelector：
    我们要判断pod跟别的pod亲和，跟哪个pod亲和，需要靠labelSelector，通过labelSelector选则一组能作为亲和对象的pod资源
    namespace：
    labelSelector需要选则一组资源，那么这组资源是在哪个名称空间中呢，通过namespace指定，如果不指定namespaces，那么就是当前创建pod的名称空间
    
    
    [root@master1 ~]# kubectl explain pods.spec.affinity.podAffinity.requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution.labelSelector 
    KIND:     Pod
    VERSION:  v1
    RESOURCE: labelSelector <Object>
    DESCRIPTION:
         A label query over a set of resources, in this case pods.
         A label selector is a label query over a set of resources. The result of
         matchLabels and matchExpressions are ANDed. An empty label selector matches
         all objects. A null label selector matches no objects.
    FIELDS:
       matchExpressions  <[]Object>
       matchLabels  <map[string]string>
    
    
    例1：pod节点亲和性
    定义两个pod，第一个pod做为基准，第二个pod跟着它走
    [root@master1 ~]# cat pod-required-affinity-demo.yaml 
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: pod-first
      labels:
        app: myapp
        tier: frontend
    spec:
        containers:
        - name: myapp
          image: ikubernetes/myapp:v1
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: pod-second
      labels:
        app: backend
        tier: db
    spec:
        containers:
        - name: busybox
          image: busybox:latest
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          command: ["sh","-c","sleep 3600"]
        affinity:
          podAffinity:
             requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
             - labelSelector:
                  matchExpressions:
                  - {key: app, operator: In, values: ["myapp"]}
               topologyKey: kubernetes.io/hostname
    #上面表示创建的pod必须与拥有app=myapp标签的pod在一个节点上
    kubectl apply -f pod-required-affinity-demo.yaml 
    kubectl get pods -o wide 显示如下：
    pod-first              running        node2
    pod-second           running        node2
    
    
    上面说明第一个pod调度到哪，第二个pod也调度到哪，这就是pod节点亲和性
    kubectl delete -f pod-required-affinity-demo.yaml
    
    
    例2：pod节点反亲和性
    定义两个pod，第一个pod做为基准，第二个pod跟它调度节点相反
    [root@master1 ~]# cat pod-required-anti-affinity-demo.yaml
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: pod-first
      labels:
        app: myapp
        tier: frontend
    spec:
        containers:
        - name: myapp
          image: ikubernetes/myapp:v1
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: pod-second
      labels:
        app: backend
        tier: db
    spec:
        containers:
        - name: busybox
          image: busybox:latest
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          command: ["sh","-c","sleep 3600"]
        affinity:
          podAntiAffinity:
             requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
             - labelSelector:
                  matchExpressions:
                  - {key: app, operator: In, values: ["myapp"]}
               topologyKey: kubernetes.io/hostname
    kubectl apply -f pod-required-anti-affinity-demo.yaml
    kubectl get pods -o wide 显示两个pod不在一个node节点上，这就是pod节点反亲和性
    pod-first              running        node2
    pod-second           running        node1
    
    
    kubectl delete -f pod-required-anti-affinity-demo.yaml
    例3：换一个topologykey
    kubectl label nodes  node1  zone=foo
    kubectl label nodes  node2  zone=foo
    [root@master1 ~]# cat pod-required-anti-affinity-demo-1.yaml
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: pod-first
      labels:
        app: myapp
        tier: frontend
    spec:
        containers:
        - name: myapp
          image: ikubernetes/myapp:v1
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: pod-second
      labels:
        app: backend
        tier: db
    spec:
        containers:
        - name: busybox
          image: busybox:latest
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          command: ["sh","-c","sleep 3600"]
        affinity:
          podAntiAffinity:
             requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
             - labelSelector:
                  matchExpressions:
                  - {key: app, operator: In, values: ["myapp"]}
               topologyKey:  zone
    kubectl apply -f pod-required-anti-affinity-demo.yaml
    kubectl get pods -o wide 显示如下：
    pod-first              running         node2
    pod-second           pending         <none>
    
    
    第二个节点现是pending，因为两个节点是同一个位置，现在没有不是同一个位置的了，而且我们要求反亲和性，所以就会处于pending状态，如果在反亲和性这个位置把required改成preferred，那么也会运行。
    podaffinity：pod节点亲和性，pod倾向于哪个pod
    nodeaffinity：node节点亲和性，pod倾向于哪个node
    
    
    1.2.3  污点、容忍度
    给了节点选则的主动权，我们打一个污点，不容忍的pod就运行不上来，污点就是定义在节点上的键值属性数据，可以定决定拒绝那些pod；
    taints是键值数据，用在节点上，定义容忍度；
    tolerations是键值数据，用在pod上，定义容忍度，能容忍哪些污点
    节点亲和性是pod属性，pod亲和性也是pod属性；但是污点是节点的属性，污点定义在nodeSelector上
    kubectl get nodes node1 -o yaml 
    [root@master1 ~]# kubectl explain node.spec.taints
    KIND:     Node
    VERSION:  v1
    RESOURCE: taints <[]Object>
    DESCRIPTION:
         If specified, the node's taints.
         The node this Taint is attached to has the "effect" on any pod that does
         not tolerate the Taint.
    FIELDS:
       effect  <string> -required-
       key  <string> -required-
       timeAdded  <string>
       value  <string>
    
    
    taints的effect用来定义对pod对象的排斥等级（效果）：
    
    
    NoSchedule：
    仅影响调度过程，当pod能容忍这个节点污点，就可以调度到当前节点，后来这个节点的污点改了，加了一个新的污点，使得之前调度的pod不能容忍了，那这个pod会怎么处理，对现存的pod对象不产生影响
    NoExecute：
    既影响调度过程，又影响现存的pod对象，如果现存的pod不能容忍节点后来加的污点，这个pod就会被驱逐
    PreferNoSchedule：
    最好不，也可以，是NoSchedule的柔性版本
    
    
    在pod对象定义容忍度的时候支持两种操作：
    1.等值密钥：key和value上完全匹配
    2.存在性判断：key和effect必须同时匹配，value可以是空
    在pod上定义的容忍度可能不止一个，在节点上定义的污点可能多个，需要琢个检查容忍度和污点能否匹配，每一个污点都能被容忍，才能完成调度，如果不能容忍怎么办，那就需要看pod的容忍度了
    kubectl describe nodes master1 
    查看master这个节点是否有污点，显示如下：
     
    上面可以看到master这个节点的污点是Noschedule
    所以我们创建的pod都不会调度到master上，因为我们创建的pod没有容忍度
    kubectl describe pods kube-apiserver-master -n kube-system 显示如下：
     
    可以看到这个pod的容忍度是NoExecute，则可以调度到master1上
    
    
    管理节点污点
    kubectl taints --help
    例1：把node1当成是生产环境专用的，其他node是测试的
    kubectl taint node node1 node-type=production:NoSchedule （给node1打污点，pod如果不能容忍就不会调度过来）
    kubectl apply -f deploy-demo.yaml 
    kubectl get pods -o wide 
    显示如下：
    myapp-deploy-6wtcddgg-efghth   running    node2
    my-pp-deploy-6wtcddgg-efg2wg  running    node2
    myapp-deploy-6wtcddgg-efg3gd   running    node2
    
    
    可以看到都被调度到node1上了，因为node1这个节点打了污点，而我们在创建pod的时候没有容忍度，所以node1上不会有pod调度上去的
    例2：给node2也打上污点
    kubectl taint node node2 node-type=dev:NoExecute
    kubectl get pods -o wide 显示如下：
    mympp-deploy-6wtcddgg-efghth   pending   
    myapp-deploy-6wtcddgg-efg2wg  pending  
    myapp-deploy-6wtcddgg-efg3gd  pending    
    上面可以看到已经存在的pod节点都被撵走了
    
    
    [root@master1 ~]# cat deploy-demo-1.yaml 
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: myapp-deploy
      namespace: default
    spec:
      replicas: 3
      selector:
        matchLabels:
          app: myapp
          release: canary
      template:
        metadata:
          labels:
            app: myapp
            release: canary
        spec:
          containers:
          - name: myapp
            image: ikubernetes/myapp:v1
            ports:
            - name: http
              containerPort: 80
          tolerations:
          - key: "node-type"
            operator: "Equal"
            value: "production"
            effect: "NoExecute"
            tolerationSeconds: 3600
    kubectl apply -f deploy-demo-1.yaml 
    kubectl get pods -o wide
     
    还是显示pending，因为我们使用的是equal（等值匹配），所以key和value，effect必须和node节点定义的污点完全匹配才可以，把上面配置文件修改effect: "NoSchedule"成这个；tolerationSeconds: 3600这行去掉
    kubectl apply -f deploy-demo-1.yaml 
    kubectl get pods -o wide 显示如下：
    myapp-deploy-6wtcddgg-efghth   running    node1
    my-pp-deploy-6wtcddgg-efg2wg  running    node1
    myapp-deploy-6wtcddgg-efg3gd   running    node1
    上面就可以调度到node1上了，因为在pod中定义的容忍度能容忍node节点上的污点
    
    
    例3：再次修改
    修改如下部分：
    tolerations:
    - key: "node-type"
    operator: "Exists"
    value: ""
    effect: "NoSchedule"
    只要对应的键是存在的，exists，其值被自动定义成通配符
    kubectl apply -f deploy-demo-1.yaml
    kubectl get pods -o wide 显示如下:
    myapp-deploy-6wtcddgg-efghth   running    node1
    my-pp-deploy-6wtcddgg-efg2wg  running    node1
    myapp-deploy-6wtcddgg-efg3gd   running    node1
    发现还是调度到node1上
    
    
    再次修改：
    tolerations:
    - key: "node-type"
    operator: "Exists"
    value: ""
    effect: ""
    有一个node-type的键，不管值是什么，不管是什么效果，都能容忍
    kubectl apply -f deploy-demo-1.yaml
    kubectl get pods -o wide 显示如下:
    myapp-deploy-6wtcddgg-efghth   running    node1
    my-pp-deploy-6wtcddgg-efg2wg  running    node2
    myapp-deploy-6wtcddgg-efg3gd   running    node1
    
    
    可以看到node1和node2节点上都有pod被调度
    
    
    1.3  Pod高级用法：Pod状态和重启策略
    1.3.1  常见的pod状态
    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，也就是pod常见的状态：
    挂起（Pending）：我们在请求创建pod时，条件不满足，调度没有完成，没有任何一个节点能满足调度条件，已经创建了pod但是没有适合它运行的节点叫做挂起，调度没有完成，处于pending的状态会持续一段时间：包括调度Pod的时间和通过网络下载镜像的时间。 
    运行中（Running）：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。
    成功（Succeeded）：Pod 中的所有容器都被成功终止，并且不会再重启。
    失败（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。
    未知（Unknown）：未知状态，所谓pod是什么状态是apiserver和运行在pod节点的kubelet进行通信获取状态信息的，如果节点之上的kubelet本身出故障，那么apiserver就连不上kubelet，得不到信息了，就会看Unknown
    
    
    扩展：还有其他状态，如下：
    Evicted状态：出现这种情况，多见于系统内存或硬盘资源不足，可df-h查看docker存储所在目录的资源使用情况，如果百分比大于85%，就要及时清理下资源，尤其是一些大文件、docker镜像。
    CrashLoopBackOff：容器曾经启动了，但可能又异常退出了
    Error 状态：Pod 启动过程中发生了错误
    
    
    1.3.2  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。
    [root@master1 ~]# vim pod.yaml 
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: demo-pod
      namespace: default
      labels:
        app: myapp
    spec:
      restartPolicy: Always
      containers:
      - name:  tomcat-pod-java
        ports:
        - containerPort: 8080
        image: tomcat:8.5-jre8-alpine
        imagePullPolicy: IfNotPresent
    
    
    1.4  Pod高级用法：Pod生命周期
    
    
    1.4.1  Init容器
    Pod 里面可以有一个或者多个容器，部署应用的容器可以称为主容器，在创建Pod时候，Pod 中可以有一个或多个先于主容器启动的Init容器,这个init容器就可以成为初始化容器，初始化容器一旦执行完，它从启动开始到初始化代码执行完就退出了，它不会一直存在，所以在主容器启动之前执行初始化，初始化容器可以有多个，多个初始化容器是要串行执行的，先执行初始化容器1，在执行初始化容器2等，等初始化容器执行完初始化就退出了，然后再执行主容器，主容器一退出，pod就结束了，主容器退出的时间点就是pod的结束点，它俩时间轴是一致的；
    
    
    Init容器就是做初始化工作的容器。可以有一个或多个，如果多个按照定义的顺序依次执行，只有所有的初始化容器执行完后，主容器才启动。由于一个Pod里的存储卷是共享的，所以Init Container里产生的数据可以被主容器使用到，Init Container可以在多种K8S资源里被使用到，如Deployment、DaemonSet, StatefulSet、Job等，但都是在Pod启动时，在主容器启动前执行，做初始化工作。
    
    
    Init容器与普通的容器区别是:
    1、Init 容器不支持 Readiness,因为它们必须在Pod就绪之前运行完成
    2、每个Init容器必须运行成功,下一个才能够运行
    3、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值为 Never,它不会重新启动。
    
    
    1.4.2  主容器
      1、容器钩子
    初始化容器启动之后，开始启动主容器，在主容器启动之前有一个post start hook（容器启动后钩子）和pre stop hook（容器结束前钩子），无论启动后还是结束前所做的事我们可以把它放两个钩子，这个钩子就表示用户可以用它来钩住一些命令，来执行它，做开场前的预设，结束前的清理，如awk有begin，end，和这个效果类似；
    postStart：该钩子在容器被创建后立刻触发，通知容器它已经被创建。如果该钩子对应的hook handler执行失败，则该容器会被杀死，并根据该容器的重启策略决定是否要重启该容器，这个钩子不需要传递任何参数。
    preStop：该钩子在容器被删除前触发，其所对应的hook handler必须在删除该容器的请求发送给Docker daemon之前完成。在该钩子对应的hook handler完成后不论执行的结果如何，Docker daemon会发送一个SGTERN信号量给Docker daemon来删除该容器，这个钩子不需要传递任何参数。
    
    
    在k8s中支持两类对pod的检测，第一类叫做livenessprobe（pod存活性探测）：
    存活探针主要作用是，用指定的方式检测pod中的容器应用是否正常运行，如果检测失败，则认为容器不健康，那么Kubelet将根据Pod中设置的 restartPolicy来判断Pod 是否要进行重启操作，如果容器配置中没有配置 livenessProbe，Kubelet 将认为存活探针探测一直为成功状态。
    第二类是状态检readinessprobe（pod就绪性探测）：用于判断容器中应用是否启动完成，当探测成功后才使Pod对外提供网络访问，设置容器Ready状态为true，如果探测失败，则设置容器的Ready状态为false。
    
    
    1.4.3  创建pod需要经过哪些阶段？
    当用户创建pod时，这个请求给apiserver，apiserver把创建请求的目标状态保存在etcd中；
    接下来apiserver会请求scheduler来完成调度，如果调度成功，会把调度的结果（如调度到哪个节点上了，运行在哪个节点上了，把它更新到etcd的pod资源状态中）保存在etcd中，一旦存到etcd中并且完成更新以后，那么目标节点，如调度到node2上，那么node2节点上的kubelet通过apiserver当中的状态变化知道有一些任务被执行了，所以此时此kubelet会拿到用户创建时所提交的清单，这个清单会在当前节点上运行或者启动这个pod，如果创建成功或者失败会有一个当前状态，当前这个状态会发给apiserver，apiserver在存到etcd中；在这个过程中，etcd和apiserver一直在打交道，不停的交互，scheduler也参与其中，负责调度pod到合适的node节点上，这个就是pod的创建过程
    pod在整个生命周期中有非常多的用户行为：
    1、初始化容器完成初始化
    2、主容器启动后可以做启动后钩子
    3、主容器结束前可以做结束前钩子
    4、在主容器运行中可以做一些健康检测，如liveness probe，readness probe
    
    
    
    
    1.5  Pod高级用法：Pod容器探测深度讲解
    1.5.1  容器钩子：postStart和preStop
    postStart：容器创建成功后，运行前的任务，用于资源部署、环境准备等。
    preStop：在容器被终止前的任务，用于优雅关闭应用程序、通知其他系统等。
    
    
    演示postStart和preStop用法
    ......
    containers:
    - image: sample:v2  
         name: war
         lifecycle：
          postStart:
           exec:
             command:
              - “cp”
              - “/sample.war”
              - “/app”
          prestop:
           httpGet:
            host: monitor.com
            psth: /waring
            port: 8080
            scheme: HTTP
    ......
    
    
    以上示例中，定义了一个Pod，包含一个JAVA的web应用容器，其中设置了PostStart和PreStop回调函数。即在容器创建成功后，复制/sample.war到/app文件夹中。而在容器终止之前，发送HTTP请求到http://monitor.com:8080/waring，即向监控系统发送警告。
    
    
    优雅的删除资源对象
    当用户请求删除含有pod的资源对象时（如RC、deployment等），K8S为了让应用程序优雅关闭（即让应用程序完成正在处理的请求后，再关闭软件），K8S提供两种信息通知：
    1）、默认：K8S通知node执行docker stop命令，docker会先向容器中PID为1的进程发送系统信号SIGTERM，然后等待容器中的应用程序终止执行，如果等待时间达到设定的超时时间，或者默认超时时间（30s），会继续发送SIGKILL的系统信号强行kill掉进程。
    
    
    2）、使用pod生命周期（利用PreStop回调函数），它执行在发送终止信号之前。
    默认情况下，所有的删除操作的优雅退出时间都在30秒以内。kubectl delete命令支持--grace-period=的选项，以运行用户来修改默认值。0表示删除立即执行，并且立即从API中删除pod，这样一个新的pod会在同时被创建。在节点上，被设置了立即结束的的pod，仍然会给一个很短的优雅退出时间段，才会开始被强制杀死。如下：
    kind: Deployment
    metadata:
      name: nginx-demo
      labels:
        app: nginx-demo
    spec:
      replicas: 1
      template:
        metadata:
          labels:
            app: nginx-demo
        spec:
          containers:
          - name: nginx-demo
            image: centos:nginx
            lifecycle:
              preStop:
                exec:
                  # nginx -s quit gracefully terminate while SIGTERM triggers a quick exit
                  command: ["/usr/local/nginx/sbin/nginx","-s","quit"]
            ports:
              - name: http
                containerPort: 80
    
    
    
    
    1.5.3  探测：livenessProbe和readinessProbe
       livenessProbe：存活性探测
      许多应用程序经过长时间运行，最终过渡到无法运行的状态，除了重启，无法恢复。通常情况下，K8S会发现应用程序已经终止，然后重启应用程序pod。有时应用程序可能因为某些原因（后端服务故障等）导致暂时无法对外提供服务，但应用软件没有终止，导致K8S无法隔离有故障的pod，调用者可能会访问到有故障的pod，导致业务不稳定。K8S提供livenessProbe来检测应用程序是否正常运行，并且对相应状况进行相应的补救措施。 
    
    
      readinessProbe：就绪性探测
    在没有配置readinessProbe的资源对象中，pod中的容器启动完成后，就认为pod中的应用程序可以对外提供服务，该pod就会加入相对应的service，对外提供服务。但有时一些应用程序启动后，需要较长时间的加载才能对外服务，如果这时对外提供服务，执行结果必然无法达到预期效果，影响用户体验。比如使用tomcat的应用程序来说，并不是简单地说tomcat启动成功就可以对外提供服务的，还需要等待spring容器初始化，数据库连接连接上等等。对于spring boot应用，默认的actuator带有/health接口，可以用来进行启动成功的判断。
    
    
    目前LivenessProbe和ReadinessProbe两种探针都支持下面三种探测方法：
    1、ExecAction：在容器中执行指定的命令，如果执行成功，退出码为 0 则探测成功。
    2、TCPSocketAction：通过容器的 IP 地址和端口号执行 TCP 检 查，如果能够建立 TCP 连接，则表明容器健康。
    3、HTTPGetAction：通过容器的IP地址、端口号及路径调用 HTTP Get方法，如果响应的状态码大于等于200且小于400，则认为容器健康
    
    
    探针探测结果有以下值：
    1、Success：表示通过检测。
    2、Failure：表示未通过检测。
    3、Unknown：表示检测没有正常进行。
    
    
    Pod探针相关的属性：
    探针(Probe)有许多可选字段，可以用来更加精确的控制Liveness和Readiness两种探针的行为
        initialDelaySeconds： Pod启动后首次进行检查的等待时间，单位“秒”。
        periodSeconds： 检查的间隔时间，默认为10s，单位“秒”。
        timeoutSeconds： 探针执行检测请求后，等待响应的超时时间，默认为1s，单位“秒”。
        successThreshold： 探针检测失败后认为成功的最小连接成功次数，默认为 1s，在 Liveness 探针中必须为1s，最小值为1s。
    failureThreshold： 探测失败的重试次数，重试一定次数后将认为失败，在 readiness 探针中，Pod会被标记为未就绪，默认为 3s，最小值为 1s。
    
    
     两种探针区别：
    ReadinessProbe 和 livenessProbe 可以使用相同探测方式，只是对 Pod 的处置方式不同：
    readinessProbe 当检测失败后，将 Pod 的 IP:Port 从对应的 EndPoint 列表中删除。
    livenessProbe 当检测失败后，将杀死容器并根据 Pod 的重启策略来决定作出对应的措施。
        
    Pod探针使用示例：
    1、LivenessProbe 探针使用示例
    （1）、通过exec方式做健康探测
    示例文件 liveness-exec.yaml
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: liveness-exec
      labels:
        app: liveness
    spec:
      containers:
      - name: liveness
        image: busybox
        args:                       #创建测试探针探测的文件
        - /bin/sh
        - -c
        - touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 600
        livenessProbe:
          initialDelaySeconds: 10   #延迟检测时间
          periodSeconds: 5          #检测时间间隔
          exec:
            command:
            - cat
            - /tmp/healthy
    
    
    容器启动设置执行的命令：
        /bin/sh -c "touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 600"
    容器在初始化后，首先创建一个 /tmp/healthy 文件，然后执行睡眠命令，睡眠 30 秒，到时间后执行删除 /tmp/healthy 文件命令。而设置的存活探针检检测方式为执行 shell 命令，用 cat 命令输出 healthy 文件的内容，如果能成功执行这条命令，存活探针就认为探测成功，否则探测失败。在前 30 秒内，由于文件存在，所以存活探针探测时执行 cat /tmp/healthy 命令成功执行。30 秒后 healthy 文件被删除，所以执行命令失败，Kubernetes 会根据 Pod 设置的重启策略来判断，是否重启 Pod。
    
    
    （2）、通过HTTP方式做健康探测
    示例文件 liveness-http.yaml
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: liveness-http
      labels:
        test: liveness
    spec:
      containers:
      - name: liveness
        image: mydlqclub/springboot-helloworld:0.0.1
        livenessProbe:
          initialDelaySeconds: 20   #延迟加载时间
          periodSeconds: 5          #重试时间间隔
          timeoutSeconds: 10        #超时时间设置
          httpGet:
            scheme: HTTP
            port: 8081
            path: /actuator/health
    
    
    上面 Pod 中启动的容器是一个 SpringBoot 应用，其中引用了 Actuator 组件，提供了 /actuator/health 健康检查地址，存活探针可以使用 HTTPGet 方式向服务发起请求，请求 8081 端口的 /actuator/health 路径来进行存活判断：
    
    
    任何大于或等于200且小于400的代码表示探测成功。
    任何其他代码表示失败。
    
    
    如果探测失败，则会杀死 Pod 进行重启操作。
    
    
    httpGet探测方式有如下可选的控制字段:
    scheme: 用于连接host的协议，默认为HTTP。
    host：要连接的主机名，默认为Pod IP，可以在http request head中设置host头部。
    port：容器上要访问端口号或名称。
    path：http服务器上的访问URI。
    httpHeaders：自定义HTTP请求headers，HTTP允许重复headers。
    
    
    （3）、通过TCP方式做健康探测
    示例文件 liveness-tcp.yaml
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: liveness-tcp
      labels:
        app: liveness
    spec:
      containers:
      - name: liveness
        image: nginx
        livenessProbe:
          initialDelaySeconds: 15
          periodSeconds: 20
          tcpSocket:
            port: 80
    TCP 检查方式和 HTTP 检查方式非常相似，在容器启动 initialDelaySeconds 参数设定的时间后，kubelet 将发送第一个 livenessProbe 探针，尝试连接容器的 80 端口，如果连接失败则将杀死 Pod 重启容器。
    
    
    2、ReadinessProbe 探针使用示例
    
    
    Pod 的ReadinessProbe 探针使用方式和 LivenessProbe 探针探测方法一样，也是支持三种，只是一个是用于探测应用的存活，一个是判断是否对外提供流量的条件。这里用一个 Springboot 项目，设置 ReadinessProbe 探测 SpringBoot 项目的 8081 端口下的 /actuator/health 接口，如果探测成功则代表内部程序以及启动，就开放对外提供接口访问，否则内部应用没有成功启动，暂不对外提供访问，直到就绪探针探测成功。
    示例文件 readiness-exec.yaml
      apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: springboot
      labels:
        app: springboot
    spec:
      type: NodePort
      ports:
      - name: server
        port: 8080
        targetPort: 8080
        nodePort: 31180
      - name: management
        port: 8081
        targetPort: 8081
        nodePort: 31181
      selector:
        app: springboot
    ---
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: springboot
      labels:
        app: springboot
    spec:
      containers:
      - name: springboot
        image: mydlqclub/springboot-helloworld:0.0.1
        ports:
        - name: server
          containerPort: 8080
        - name: management
          containerPort: 8081
        readinessProbe:
          initialDelaySeconds: 20   
          periodSeconds: 5          
          timeoutSeconds: 10   
          httpGet:
            scheme: HTTP
            port: 8081
            path: /actuator/health
    
    
    3、ReadinessProbe + LivenessProbe 配合使用示例
    一般程序中需要设置两种探针结合使用，并且也要结合实际情况，来配置初始化检查时间和检测间隔，下面列一个简单的 SpringBoot 项目的 Deployment 例子。
    
    
    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: springboot
      labels:
        app: springboot
    spec:
      type: NodePort
      ports:
      - name: server
        port: 8080
        targetPort: 8080
        nodePort: 31180
      - name: management
        port: 8081
        targetPort: 8081
        nodePort: 31181
      selector:
        app: springboot
    ---
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: springboot
      labels:
        app: springboot
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: springboot
      template:
        metadata:
          name: springboot
          labels:
            app: springboot
        spec:
          containers:
          - name: readiness
            image: mydlqclub/springboot-helloworld:0.0.1
            ports:
            - name: server 
              containerPort: 8080
            - name: management
              containerPort: 8081
            readinessProbe:
              initialDelaySeconds: 20 
              periodSeconds: 5      
              timeoutSeconds: 10        
              httpGet:
                scheme: HTTP
                port: 8081
                path: /actuator/health
              livenessProbe:
                initialDelaySeconds: 30 
                periodSeconds: 10 
                timeoutSeconds: 5 
                httpGet:
                  scheme: HTTP
                  port: 8081
                  path: /actuator/health

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