Pod探针、钩子

Pod常用操作

1、更改pod启动命令和参数

# vim nginx.yaml
apiVersion: v1 # 必选，API 的版本号
kind: Pod # 必选，类型 Pod
metadata: # 必选，元数据
 name: nginx # 必选，符合 RFC 1035 规范的 Pod 名称
spec: # 必选，用于定义 Pod 的详细信息
  containers: # 必选，容器列表
  - name: nginx # 必选，符合 RFC 1035 规范的容器名称
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/dotbalo/nginx:stable # 必选，容器所用的镜像的地址
    command: # 可选，容器启动执行的命令
    - sleep
    - "600"
    ports: # 可选，容器需要暴露的端口号列表
    - containerPort: 80 # 端口号

2、分配CPU和内存

root@VM-26-198-ubuntu:/usr/local/src/study# cat pod.yaml 
apiVersion: v1 # 必选，API 的版本号
kind: Pod # 必选，类型 Pod
metadata: # 必选，元数据
  name: nginx # 必选，符合 RFC 1035 规范的 Pod 名称
  namespace: test
spec: # 必选，用于定义 Pod 的详细信息
  containers: # 必选，容器列表
  - name: nginx # 必选，符合 RFC 1035 规范的容器名称
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/dotbalo/nginx:stable # 必选，容器所用的镜像的地址
    resources:
      requests:
        memory: "100Mi"
        cpu: 100m    
    command: # 可选，容器启动执行的命令
    - sleep
    - "600"
    ports: # 可选，容器需要暴露的端口号列表
    - containerPort: 80 # 端口号

request：容器启动所需的最低资源量

• 调度依据：k8s调度器根据requests的值选择节点，只有当pod所在的节点的可用资源大于等于pod中所有容器的requests总和时，pod才会被调度到该节点。
• 资源预留：为容器预留最低资源保障，避免资源不足时被其他容器抢占。

limits：

资源上限：限制容器运行时可使用的最大资源量，如果超过限制：

• cpu：会被限制使用频率（通过Cgroup的cpu.cfs_quota_us实现）
• 内存：触发OOMKiller终止容器。

3、Pod配置环境变量及内置字段

root@VM-26-198-ubuntu:/usr/local/src/study# cat pod.yaml 
apiVersion: v1 # 必选，API 的版本号
kind: Pod # 必选，类型 Pod
metadata: # 必选，元数据
  name: nginx # 必选，符合 RFC 1035 规范的 Pod 名称
  namespace: test
  labels:
    env: prod
spec: # 必选，用于定义 Pod 的详细信息
  containers: # 必选，容器列表
  - name: nginx # 必选，符合 RFC 1035 规范的容器名称
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/dotbalo/nginx:stable # 必选，容器所用的镜像的地址
    resources:
      requests:
        memory: "100Mi"
        cpu: 100m    
    env:
    - name: ENV
      value: test
    - name: POD_NAME
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.name
    - name: POD_NAMESPACE
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.namespace
    - name: POD_NODE_NAME
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: spec.nodeName
    - name: POD_IP
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: status.podIP
    - name: LABEL_APP
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.labels['env']
    command: # 可选，容器启动执行的命令
    - sleep
    - "600"
    ports: # 可选，容器需要暴露的端口号列表
    - containerPort: 80 # 端口号
root@VM-26-198-ubuntu:/usr/local/src/study# 
root@VM-26-198-ubuntu:/usr/local/src/study# kubectl exec nginx -n test env 
kubectl exec [POD] [COMMAND] is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl exec [POD] -- [COMMAND] instead.
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
HOSTNAME=nginx
ENV=test
POD_NAME=nginx
POD_NAMESPACE=test
POD_NODE_NAME=10.122.26.235
POD_IP=172.16.4.110
LABEL_APP=prod
KUBERNETES_SERVICE_PORT=443
KUBERNETES_SERVICE_PORT_HTTPS=443
KUBERNETES_PORT=tcp://172.16.192.1:443
KUBERNETES_PORT_443_TCP=tcp://172.16.192.1:443
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PROTO=tcp
KUBERNETES_PORT_443_TCP_PORT=443
KUBERNETES_PORT_443_TCP_ADDR=172.16.192.1
KUBERNETES_SERVICE_HOST=172.16.192.1
NGINX_VERSION=1.22.0
NJS_VERSION=0.7.6
PKG_RELEASE=1~bullseye
HOME=/root

实际案例：

可选的内置字段：

metadata.name
metadata.namespace
metadata.uid
metadata.labels[xxx]
metadata.annotations[xxx]
spec.nodeName
spec.serviceAccountName
status.hostIP
status.hostIPs
status.podIP
status.podIPs

4、探针

startupProbe：启动探针，判断容器内应用是否已经启动，如果配置了该探针，就会先禁用其他探测，直到他完成。如果探测失败，kubelet会杀死容器，之后根据重启策略进行处理，如果探测成功，或者没有配置startupProbe。则状态为成功，之后就不再探测。

• 适用场景：启动时间较长的应用（如Java服务），避免存活/就绪探针在初始化阶段误判。

livenessProbe：存活探针，用于探测容器是否存活，如果探测失败，kubelet会杀死容器并根据重启策略进行相应处理。如果未指定，默认为success

• 适用场景：检测应用死锁、进程阻塞等长期不可用状态。例如，Web服务无响应时触发重启。

readnessProbe：就绪探针，一般用于探测容器内应用是否健康，判断应用是否可以提供服务，如果可以则可以处理用户请求（添加到service），如果不健康，endpointscontroller将从所有的service的endpoints中删除次容器所在Pod的Ip地址。

• 适用场景：应用启动依赖外部服务（如数据库）时，确保依赖就绪后再开放流量。

####### 1. HTTP GET探测

• 方法：向容器指定端口和路径发送HTTP请求，通过状态码（2xx/3xx）判断成功。

livenessProbe:
  httpGet:
    path: /healthz
    port: 8080
  initialDelaySeconds: 30  # 容器启动后等待30秒开始探测
  periodSeconds: 10        # 每10秒探测一次

适用场景：Web服务、API服务等HTTP应用的健康检查

####### 2.TCP Socket探测

• 方法：尝试与容器指定端口建立TCP连接，成功即视为健康。

readinessProbe:
  tcpSocket:
    port: 3306
  timeoutSeconds: 5  # 超时时间设为5秒

####### 3. Exec命令探测

• 方法：执行容器内自定义命令，返回值为0表示成功，否则失败。

startupProbe:
  exec:
    command:
      - sh
      - -c
      - "ps -ef | grep java"  # 检查Java进程是否存在
  failureThreshold: 30  # 允许失败30次（总等待时间=periodSeconds*failureThreshold）

####### 4. gRPC 探测（Kubernetes v1.24+）

• 定义：通过 gRPC 协议调用容器的健康检查服务，需遵循 gRPC 健康检查协议。

• 微服务架构中使用 gRPC 协议的应用（如 Go/Python 实现的 gRPC 服务）。

• 需要更高效、低延迟的健康检查（相比 HTTP）。

livenessProbe:
  grpc:
    port: 50051      # gRPC 服务监听端口
    service: my-svc  # 可选：指定健康检查的服务名（默认为空）

startupProbe：

root@VM-26-198-ubuntu:/usr/local/src/study# cat pod.yaml
apiVersion: v1 # 必选，API 的版本号
kind: Pod # 必选，类型 Pod
metadata: # 必选，元数据
  name: nginx # 必选，符合 RFC 1035 规范的 Pod 名称
  namespace: test
  labels:
    env: prod
spec: # 必选，用于定义 Pod 的详细信息
  containers: # 必选，容器列表
  - name: nginx # 必选，符合 RFC 1035 规范的容器名称
    image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/dotbalo/nginx:stable # 必选，容器所用的镜像的地址
    resources:
      requests:
        memory: "100Mi"
        cpu: 100m    
    readinessProbe: # 可选，健康检查。注意三种检查方式同时只能使用一种。
      httpGet: # 接口检测方式
        path: /index.html # 检查路径
        port: 80
        scheme: HTTP # HTTP or HTTPS
        #httpHeaders: # 可选, 检查的请求头
        #- name: end-user
        # value: Jason
      initialDelaySeconds: 10 # 初始化时间, 健康检查延迟执行时间
      timeoutSeconds: 2 # 超时时间
      periodSeconds: 5 # 检测间隔
      successThreshold: 1 # 检查成功 1 次表示就绪
      failureThreshold: 2 # 检测失败 2 次表示未就绪
    livenessProbe: # 可选，健康检查
      tcpSocket: # 端口检测方式
        port: 80
      initialDelaySeconds: 10 # 初始化时间
      timeoutSeconds: 2 # 超时时间
      periodSeconds: 5 # 检测间隔
      successThreshold: 1 # 检查成功 1 次表示就绪
      failureThreshold: 2 # 检测失败 2 次表示未就绪
    startupProbe:
      tcpSocket: # 端口检测方式
        port: 80
      initialDelaySeconds: 10 # 初始化时间
      timeoutSeconds: 2 # 超时时间
      periodSeconds: 5 # 检测间隔
      successThreshold: 1 # 检查成功 1 次表示就绪
      failureThreshold: 2 # 检测失败 2 次表示未就绪
    env:
    - name: ENV
      value: test
    - name: POD_NAME
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.name
    - name: POD_NAMESPACE
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.namespace
    - name: POD_NODE_NAME
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: spec.nodeName
    - name: POD_IP
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: status.podIP
    - name: LABEL_APP
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.labels['env']
    command: # 可选，容器启动执行的命令
    - sleep
    - "30"
    ports: # 可选，容器需要暴露的端口号列表
    - containerPort: 80 # 端口号

5、启动前和启动后钩子

postStart

1. 作用与触发时机

• 作用：在容器启动后立即执行自定义操作，通常用于初始化配置或启动辅助进程。
• 触发时机：容器创建完成后异步触发，与主进程并行执行（不阻塞容器启动）

支持两种执行方式：

• Exec命令：在容器内执行脚本或命令。

lifecycle:
  postStart:
    exec:
      command: ["/bin/sh", "-c", "echo '容器已启动' > /tmp/start.log"]

• HTTP请求：向容器内指定路径发送HTTP GET请求。

lifecycle:
  postStart:
    httpGet:
      path: /init
      port: 8080

2. 典型使用场景

• 初始化配置：生成配置文件或修改环境变量。

Text
command: ["/bin/sh", "-c", "cp /app/config_template.yml /app/config.yml"]

• 依赖下载：启动时拉取动态配置或数据文件。
• 服务注册：向注册中心（如Consul）发送服务上线通知。
• 日志标记：记录容器启动时间或版本信息。

3. 注意事项

• 异步执行：钩子执行与容器主进程并发，无法保证执行顺序[1]。
• 超时限制：默认30秒内未完成则强制终止钩子[2]。
• 失败处理：若钩子执行失败，容器会被杀死并根据restartPolicy重启[

使用较少，一般用initContainer初始化配置

preStop(零宕机发版)

1. 作用与触发时机

• 作用：在容器终止前执行清理操作，确保服务优雅关闭。
• 触发时机：收到终止信号（如Pod删除或滚动更新）后同步触发，必须完成后才会发送SIGTERM/SIGKILL

Exec命令：

lifecycle:
  preStop:
    exec:
      command: ["/bin/sh", "-c", "sleep 30; nginx -s quit"]

HTTP请求：

lifecycle:
  preStop:
    httpGet:
      path: /graceful-shutdown
      port: 8080

3.典型使用场景

• 优雅关闭服务：通知应用处理完现有请求后再退出。

最佳的使用方法是让开发提供一个接口，来下线剔除pod IP，要么就配置sleep

Text
command: ["/bin/sh", "-c", "kill -SIGTERM $(pidof app) && sleep 10"]

• 服务注销：从注册中心（如Eureka）移除当前实例。
• 资源释放：关闭数据库连接或释放文件锁。
• 日志归档：将未持久化的日志上传到存储系统。

4.注意事项

• 超时处理：若钩子执行超过默认30秒，仍会强制终止容器
• 必要性：强烈建议配置preStop，避免流量中断（尤其是HTTP服务）
• 与terminationGracePeriodSeconds配合：延长优雅关闭时间窗口。

Text
spec:
  terminationGracePeriodSeconds: 60  # 默认30秒，可调整