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pod生命周期

小鱼儿& 2024-08-17 00:01:02

简介pod生命周期

1. pod的生命周期

在这里插入图片描述

上图主要描述在容器环境初始化完成之后，pod创建到退出的中间这段过程：
从大的方向上看，pod生命周期分两个阶段：
1. 第一阶段是初始化容器。
2. 第二阶段是主容器的整个生命周期。
在 Kubernetes 中，每个 Pod 都可以包括多个容器。pause 容器是 Kubernetes 系统自带的一个容器，它是每个 Pod 中必须存在的一个容器。pause 容器没有实际的业务逻辑，它的作用是作为所有其他容器的父进程。当 Pod 中的其他容器启动时，它们会与 pause 容器共享网络和存储空间。pause 容器会先启动并进入等待状态，等待其他容器加入进来。整个 Pod 中的所有容器都共享同一个 Linux namespace 和同一个网络栈，而 pause 容器则提供了这个 namespace 和网络栈。这种设计在 Kubernetes 中被称为 Pod 共享模型。
对于Init Container来说，一个pod中可以定义多个初始化容器，他们必须是串行执行，只有当所有的初始化容器执行完后，对应的主容器才会启动
如上图所示，会按顺序把1、2、3的InitC都执行完成之后，才进入Main Container阶段
Main Container生命周期又分为三个阶段：
1. 第一阶段是运行Post-start hook，这个阶段是主容器运行之后立即需要做的事，例如从配置文件加载应用程序的配置、向外部服务注册、启动后台进程、执行数据库迁移等等。
2. 第二阶段是主容器正常运行的阶段，在这个阶段中，我们可以定义对容器的健康状态（liveness）检查和就绪状态（readiness）检查，readiness检测成功后，Pod状态改为Ready。
3. 第三阶段是运行pre stop hook，这个阶段主要做容器即将退出前需要做的事，比如保存数据、做一些清理工作等。
对于容器的健康状态检查和就绪状态检查，我们也可以定义开始检查的延迟时长；因为有些容器存在容器显示running状态，但内部程序还没有初始化，如果立即做健康状态检查，可能存在健康状态为不健康，从而导致容器重启的状况；

2. Pod相位状态值

首先在介绍 Pod 的生命周期之前，我们先了解下 Pod 的状态，因为 Pod 状态可以反映出当前我们的 Pod 的具体状态信息，也是我们分析排错的一个必备的方式。
我们可以通过命令kubectl explain pod.status查看到

Pending(挂起)：Pod已被创建，但还未被调度至任何节点上。
Running(运行中)：Pod已经被调度至节点上，并且Pod中的所有容器都在运行中。
Succeeded(成功)：Pod中的所有容器都已经成功退出，并且不会再次启动。
Failed(失败)：Pod中的一个或多个容器已经失败并且已经退出。
Unknown(未知)：Pod的状态无法被获取，通常是由于控制器无法连接到Pod所在节点。

除了Pod的相位，还有以下几种状态值，可以通过kubectl get pods查看以下的状态：
1. ContainerCreating(容器创建)：Pod中的一个或多个容器正在创建中。
2. PodInitializing(pod正在初始化)：Pod中的一个或多个init容器正在初始化中。
3. Terminating(停止)：Pod正在被删除，但是Pod中的容器仍在运行中。
4. Running(运行中)：所有容器都已经成功启动并正在运行中。
5. Succeeded(成功)：所有容器都已经成功退出，并且不会再次启动。
6. Failed(失败)：Pod中存在至少一个容器已经失败，并且容器无法重启。
7. Unknown(未知)：由于某种原因，Pod的状态无法被获取。
3. Init Containers
在Kubernetes中，Init Container是一种特殊类型的容器，它在Pod中的其他容器启动之前运行。Init Container的目的是在Pod中的其他容器启动之前执行一些预处理任务，例如初始化某些数据、检查依赖项是否可用等。Init Container和普通容器一样，可以使用Docker镜像，并且可以使用Kubernetes提供的各种资源和功能。
在一个Pod中可以定义多个Init Container，它们将按照定义的顺序依次运行。如果任何一个Init Container失败，Kubernetes将立即停止Pod中的所有容器，并将整个Pod标记为失败。
注意：Init Container和普通容器不同，它们的生命周期是独立的，即Init Container的生命周期结束后，Pod中的其他容器才会开始启动。因此，在编写Init Container时，需要确保它们的生命周期不会太长，否则会影响整个Pod的启动速度。

3.1. Init Containers的作用：

Init Containers是Kubernetes中的一种特殊容器，它们在Pod中的主容器（Main Container）启动之前运行，并且它们的生命周期是独立于主容器的。Init Containers通常用于在启动主容器之前执行某些初始化任务，例如：配置环境变量、检查依赖关系、预加载应用程序数据等。Init Containers可以帮助确保Pod中的主容器具有所需的运行环境，并且可以在主容器启动之前完成所有必要的准备工作，从而减少主容器启动失败的可能性。

4. Init Contianers实验

下面我们通过实际例子来进一步认识init containers。

vim init-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: xiaoyu-pod
  namespace: default
  labels:
    app: xiaoyu-app
    version: v1
spec:
  containers:
    - name: xiaoyu-app-container
      image: nginx:latest
      command: ['sh', '-c', 'echo The pod is Running && sleep 3600']
      ports:
      - containerPort: 80
  initContainers:
    - name: init-xiaoyu-db
      image: nginx:latest
      command: ["sh", "-c","until  ping -W 2 -c 2 192.168.2.60; do echo waiting 192.168.2.60; sleep 2;done;"]
    - name: init-xiaoyu-service
      image: nginx:latest
      command: ["sh", "-c", "until ping -W 2 -c 2  192.168.2.70; do echo waiting 192.168.2.70; sleep 2;done;"]

上面的yaml，运行了一个pod。里面有一个main container，有两个init container

kubectl apply -f init-pod.yaml

查看容器状态：

[root@master1 test]# kubectl get pods
NAME                        READY   STATUS     RESTARTS   AGE
xiaoyu-pod                   0/1     Init:0/2   0          71s
nginx-dp-7f48769c58-48vl8   1/1     Running    0          152m
nginx-dp-7f48769c58-789tl   1/1     Running    0          6h46m
nginx-dp-7f48769c58-dx4ll   1/1     Running    0          6h46m

此时无论多久，上面的容器也不会变成running状态，这是因为我这边写的两个init container的条件没有满足。
第一个init container的条件是能ping通192.168.2.60，第二个条件是能ping通192.168.2.70才能满足条件。

在这里插入图片描述

此处补充个小知识点，便是Linux中until的用法。

until跟while类似，都是一个固定循环。

但是until跟while又有不同，则是它们的条件满足不同。

until是直到条件为真时，打破循环。而while是条件为真时一直循环，条件为假时打破循环。

查看日志

kubectl logs xiaoyu-pod -n default -c init-xiaoyu-service

在这里插入图片描述

打开60的主机让192.168.2.60网络打通，才能执行init-xiaoyu-db

NAME                        READY   STATUS     RESTARTS   AGE
nginx-dp-7f48769c58-48vl8   1/1     Running    0          2d19h
nginx-dp-7f48769c58-789tl   1/1     Running    0          2d23h
nginx-dp-7f48769c58-dx4ll   1/1     Running    0          2d23h
xiaoyu-pod                  0/1     Init:1/2   0          3m53s



kubectl logs xiaoyu-pod -n default -c init-xiaoyu-db

在这里插入图片描述

接下来我这里直接打开70的主机即可网络通。

[root@master1 ~]# ping -c 2 192.168.2.60
PING 192.168.2.60 (192.168.2.60) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.2.60: icmp_seq=1 ttl=64 time=1.13 ms
64 bytes from 192.168.2.60: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.346 ms

--- 192.168.2.60 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1002ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.346/0.739/1.133/0.394 ms
[root@master1 ~]# ping -c 2 192.168.2.70
PING 192.168.2.70 (192.168.2.70) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.2.70: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.519 ms
64 bytes from 192.168.2.70: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.373 ms

--- 192.168.2.70 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1000ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.373/0.446/0.519/0.073 ms