Kubernetes Pod 健康检查机制 LivenessProbe 与 ReadinessProbe
一、Pod 的整个生命阶段
Pending： 正在创建 Pod，但是 Pod 中的容器还没有全部被创建完成，这其中也包含集群为容器创建网络，或者下载镜像的过程。
Running： Pod 内所有的容器都已经被创建，且至少一个容器正在处于运行状态、正在启动状态或者重启状态。
Succeeded： Pod 中所以容器都执行成功后退出，并且没有处于重启的容器。
Failed： Pod 中所以容器都已退出，但是至少还有一个容器退出时为失败状态。
Unknown： 由于一些原因，Pod 的状态无法获取，通常是与 Pod 通信时出错导致的。
二、Pod 重启策略
Always: 只要容器失效退出就重新启动容器。
OnFailure: 当容器以非正常退出后重新启动容器。
Never: 无论容器状态如何，都不重新启动容器。
如果 restartpolicy 没有设置，那么默认值是 Always。RC 和 DaemonSet 必须指定重启策略为 Always。
三、Pod 常见状态转换场景
四、Pod 的活性与就绪探针
1、Pod 探针机制
在 Kubernetes 中 Pod 是最小的计算单元，而一个 Pod 又由多个容器组成，相当于每个容器就是一个应用，应用在运行期间，可能因为某也意外情况致使程序挂掉。那么如何监控这些容器状态稳定性，保证服务在运行期间不会发生问题，发生问题后进行重启等机制，就成为了重中之重的事情，考虑到这点 kubernetes 推出了活性探针机制。
有了活性探针后能保证程序在运行中如果挂掉能够自动重启，但是还有个经常遇到的问题，比如说，在 Kubernetes 中启动 Pod，显示明明 Pod 已经启动成功，且能访问里面的端口，但是却返回错误信息。还有就是在执行滚动更新时候，总会出现一段时间，Pod 对外提供网络访问，但是访问却发生 404，这两个原因，都是因为 Pod 已经成功启动，但是 Pod 的的容器中应用程序还在启动中导致，考虑到这点 Kubernetes 推出了就绪探针机制。
2、Pod 两种探针简介
LivenessProbe（存活探针）： 存活探针主要作用是，用指定的方式进入容器检测容器中的应用是否正常运行，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 （重启策略）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 存活探针，Kubelet 将认为存活探针探测一直为成功状态。
ReadinessProbe（就绪探针）： 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。对于被 Service 管理的 Pod，Service 与 Pod、EndPoint 的关联关系也将基于 Pod 是否为 Ready 状态进行设置，如果 Pod 运行过程中 Ready 状态变为 false，则系统自动从 Service 关联的 EndPoint 列表中移除，如果 Pod 恢复为 Ready 状态。将再会被加回 Endpoint 列表。通过这种机制就能防止将流量转发到不可用的 Pod 上。
3、Pod 探针的探测方式与结果
目前 LivenessProbe 和 ReadinessProbe 两种探针都支持下面三种探测方法：
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。
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。
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。
探针探测结果有以下值：
Success：表示通过检测。
Failure：表示未通过检测。
Unknown：表示检测没有正常进行。
4、Pod 探针的相关属性
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(Probe)：
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。
5、两种探针的区别
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。
五、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"
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
- 发表于 2021-07-16 14:55
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