Kubernetes--Pod生命周期中的重要行为

Pod生命周期中的重要行为

除了创建应用容器（主容器及其辅助容器）之外，用户还可以为Pod对象定义其生命周期中的多种行为，如初始化容器、存活性探测及就绪性探测等。

初始化容器

初始化容器 (init container)即应用程序的主容器启动之前要运行的容器，常用于为主容器执行一些预置操作，它们具有两种典型特征。

1）初始化容器必须运行完成直至结束，若某初始化容器运行失败，那么Kubernetes需要重启亡直到成功完成。

2）每个初始化容器都必须按定义的顺序串行运行。

注意：如果Pod的spec.restartPolicy字段值为 “Never”，那么运行失败的初始化容器不会被重启。

有不少场景都需要在应用容器启动之前进行部分初始化操作，例如等待其他关联组件服务可用、基于环境变量或配置模板为应用程序生成配置文件、从配置中心获取配置等。

初始化容器的典型应用需求具体包含如下几种。

1）用于运行特定的工具程序，出于安全等方面的原因，这些程序不适于包含在主容器镜像中。

2）提供主容器镜像中不具备的工具程序或自定义代码。

3）为容器镜像的构建和部署人员提供了分离、独立工作的途径，使得他们不必协同起来制作单个镜像文件。

4）初始化容器和主容器处于不同的文件系统视图中，因此可以分别安全地使用敏感数据，例如Secrets资源。

5）初始化容器要先于应用容器串行启动并运行完成，因此可用于延后应用容器的启动直至其依赖的条件得到满足。

Pod资源的“spec.initContainers”字段以列表的形式定义可用的初始容器，其嵌套可用字段类似于“spec.containers”。下面的资源清单仅是一个初始化容器的使用示例，大家可自自行创建并观察初始化容器的相关状态：

apiVersion: v1
Kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp-container
    image: ikubernetes/myapp
  initContainers:
  - name: init-something
    image: busybox
    command: ['sh', -C', 'sleep 10']

生命周期钩子函数

生命周期钩子函数（lifecycle hook）是编程语言（如Angular）中常用的生命周期管理的组件，它实现了程序运行周期中的关键时刻的可见性，并赋于用户为此采取某种行动的能力。类似地，容器生命周期钩子使它能够感知其自身生命周期管理中的事件，并在相应的时刻到来时运行由用户指定的处理程序代码。Kubernetes为容器提供了两种生命周期钩子。

postStart：于容器创建完成之后立即运行的钩子处理器（handler）不过Kubernetes无法确保它一定会于容器中的ENTRYPOINT之前运行。
preStop：于容器级止操作之前立即运行的钩子处理器，它以同步的方式调用，因此在其完成之前会阻塞删除容器的操作的调用。

钩子处理器的实现方式有“Exec”和“HTTP”两种，前一种在钩子事件触发时直接在当前容器中运行由用户定义的命令，后一种则是在当前容器中向某URL发起HTTP请求。

postStart和preStop处理器定义在容器的spec.lifecycle嵌套字段中，其使用方法如下面的资源清单所示，大家可自行创建相关的Pod资源对象，并验证其执行结果：

apiversion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: lifecycle-demo
spec:
  containers:
  - name: lifecycle-demo-container
    image: ikubernetes/myapp:v1
    lifecycle:
      poststart:
        exec:
          command: ["/bin/sh", "-c", "echo 'lifecycle hooks handler' > /usr/share/
              nginx/html/test.html"]

容器探测

容器探测（container probe）是Pod对象生命周期中的一项重要的日常任务，它是kubelet对容器周期性执行的健康状态诊断，诊断操作由容器的处理器（handler）进行定义。

Kubernetes支持三种处理器用于Pod探测。

ExecAction：在容器中执行一个命令，并根据其返回的状态码进行诊断的操作称为Exec探测，状态码为0表示成功，否则即为不健康状态。
TCPSocketAction：通过与容器的某TCP端口尝试建立连接进行诊断，端口能够成功打开即为正常，否则为不健康状态。
HTTPGetAction：通过向容器IP地址的某指定端口的指定path发起HTTP GET请求进行诊断，响应码为2xx或3xx时即为成功，否则为失败。

任何一种探测方式都可能存在三种结果： “Success”（成功）、“Failure”（失败）或“Unknown”（未知），只有第一种结果表示成功通过检测。

kubelet可在活动容器上执行两种类型的检测：存活性检测（livenessProbe）和就绪性检测（readinessProbe）。

存活性检测：用于判定容器是否处于“运行”（Running）状态；一旦此类检测未通过，kubelet将杀死容器并根据其restartPolicy决定是否将其重启；未定义存活性检测的容器的默认状态为“Success”。
就绪性检测：用于判断容器是否准备就绪并可对外提供服务；未通过检测的容器意味着其尚未准备就绪，端点控制器（如Service对象）会将其IP从所有匹配到此Pod对象的Service对象的端点列表中移除；检测通过之后，会再次将其IP添加至端点列表中。

提示：存活性检测和就绪性检测在之后我会做再进一步的介绍~