Pod 健康检查（探针）

Posted 2023-02-19 奋斗的蜗牛灬

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文章目录

• 前言
• 一、健康检查（探针）
• • 1.1 探针的三种规则
  • • liveness Probe
    • readiness Probe
    • startup Probe
  • 1.2 Probe 支持三种检查方法
• 二、探针测试
• • 2.1 exec 探测方式
  • 2.2 httpGet 方式
  • 2.3 tcpSocket 方式
  • 2.4 就绪检测
• 三、Pod 启动、退出 postStart 、preStop 动作
• 总结

---

前言

学习目标：

• 探针有哪些规则
• 通过什么方法检查
• 探针运行的方式

一、健康检查（探针）

健康检查：又称为探针( Probe)，探针是由 kubelet 对容器执行的定期诊断。

官网示例：
https://kubernetes.io/docs/tasks/configure-pod-container/configure-liveness-readiness-startup-probes/

1.1 探针的三种规则

liveness Probe

• liveness Probe：存活探针：判断容器是否正在运行。如果探测失败，则 kubelet 会杀死容器，并且容器将根据 restartPolicy 来设置 pod状态。如果容器不提供存活探针，则默认状态为 Success。

readiness Probe

• readiness Probe：可读性探针：判断容器是否准备好接受请求。如果探测失败，端点控制器将从与 Pod 匹配的所有 service endpoints 中 剔除删除该 Pod 的 IP 地址。初始延迟之前的就绪状态默认为 Failure。如果容器不提供就绪探针，则默认状态为 Success。

startup Probe

• startup Probe（1.17版本增加的)：**判断容器内的应用程序是否已启动，主要针对于不能确定具体启动时间的应用。**如果配置了 startupProbe 探测，在则在 startupProbe 状态为 Success 之前，其他所有探针都处于无效状态，直到它成功后其他探针才起作用。如果 startupProbe 失败，kubelet 将杀死容器，容器将根据 restartPolicy 来重启。如果容器没有配置 startupProbe，则默认状态为Success。

注：以上规则可以同时定义。在 readinessProbe 检测成功之前，Pod 的 running 状态是不会变成 ready 状态的。

1.2 Probe 支持三种检查方法

• exec：在容器内执行 指定一段命令。如果命令退出时 返回码为 0 则认为诊断成功。
• tcpSocket：对指定端口上的容器的IP地址 进行TCP检查（三次握手）。如果端口打开，TCP 连接成功，则诊断被认为是成功的。
• httpGet：对指定的端口和路径上的容器的 IP 地址执行 HTTP Get 请求。如果响应的状态码在 200~400 之间，则诊断被认为是成功的。监测的是 路径上的文件在不在。

每次探测都将获得以下三种结果之一：
● 成功：容器通过了诊断。
● 失败：容器未通过诊断。
● 未知：诊断失败，因此不会采取任何行动。

二、探针测试

2.1 exec 探测方式

//示例1: exec 方式

apiVersion: v1
kind: Pod  #自主式pod类型
metadata:
labels:
trest: liveness
name: liveness-exec
spec:
  containers:
  - name: liveness
  image: k8s.gcr.io/ busybox
  args:
  - /bin/sh-
  - -C
  - touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 60
  livenessProbe:
    exec:
      command:
      - cat
      - /tmp/healthy
    failureThreshold: 1
    initialDelayseconds: 5
    periodSeconds: 5




//initialDelaySeconds：容器启动，探针延后工作，默认是0s。
指定 kubelet在执行第一次探测前 应延迟等待X秒后开始探测，即第一次探测是在容器启动后的第6秒才开始执行。默认是0秒，最小值是0。

//periodSeconds：探针探测周期，指定了kubelet应该每5秒执行一次存活探测。默认是10秒。最小值是1。

#failureThreshold：当探测失败时，Kubernetes将在放弃之前重试的次数。
存活探测情况下的放弃就意味着重新启动容器。就绪探测情况下的放弃 Pod 会被打上未就绪的标签。默认值是3。最小值是1。

#timeoutSeconds:探测的超时后等待多少秒。默认值是1秒。最小值是1。(在Kubernetes 1.20版本之前，exec 探针会忽略timeoutSeconds探针会无限期地持续运行，甚至可能超过所配置的限期，直到返回结果为止。)

可以看到Pod 中只有一个容器。kubelet 在执行第一次探测前需要等待5秒，kubelet 会每5秒执行一次存活探测。kubelet 在容器内执行命令 cat /tmp/healthy来进行探测。如果命令执行成功并且返回值为 0，kubelet就会认为这个容器是健康存活的。

vim exec.yaml

apiversion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-exec
  namespace: default
spec:
containers:
  - name: liveness-exec-container
    image: busybox
    imagePullPolicy: .IfNotPresent
    command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/live ; sleep 30; rm -rf /tmp/live; sleep 3600"]
    livenessProbe :  #设置存活探针
      exec:	#exec 检查方法
        command: [ "test" , "-e", "/tmp/live"]  #检查文件目录是否存在
    initialDelayseconds: 1   #容器启动，探针延后1秒工作
    periodSeconds: 3   #kubelet应该每3秒执行一次存活探测


#保存后，创建资源
kubectl create -f exec.yaml
kubectl describe pods liveness-exec

2.2 httpGet 方式

//示例2：httpGet方式
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    test: liveness
  name: liveness-http
spec:
  containers:
  - name: liveness
    image: k8s.gcr.io/liveness
    args:
    - /server
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /healthz
        port: 8080
        httpHeaders:
        - name: Custom-Header
          value: Awesome
      initialDelaySeconds: 3
      periodSeconds: 3

在这个配置文件中，可以看到 Pod 也只有一个容器。initialDelaySeconds 字段告诉 kubelet 在执行第一次探测前应该等待 3 秒。periodSeconds 字段指定了 kubelet 每隔 3 秒执行一次存活探测。kubelet 会向容器内运行的服务（服务会监听 8080 端口）发送一个 HTTP GET 请求来执行探测。如果服务器上 /healthz 路径下的处理程序返回成功代码，则 kubelet 认为容器是健康存活的。如果处理程序返回失败代码，则 kubelet 会杀死这个容器并且重新启动它。

任何大于或等于 200 并且小于 400 的返回代码标示成功，其它返回代码都标示失败。

vim httpget.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-httpget
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: liveness-httpget-container
    image: soscscs/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    livenessProbe:
      httpGet:
        port: http
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3
      timeoutSeconds: 10
	  
kubectl create -f httpget.yaml

kubectl exec -it liveness-httpget -- rm -rf /usr/share/nginx/html/index.html

kubectl get pods
NAME               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
liveness-httpget   1/1     Running   1          2m44s

2.3 tcpSocket 方式

//示例3：tcpSocket方式
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: goproxy
  labels:
    app: goproxy
spec:
  containers:
  - name: goproxy
    image: k8s.gcr.io/goproxy:0.1
    ports:
    - containerPort: 8080
    readinessProbe:
      tcpSocket:
        port: 8080
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 10
    livenessProbe:
      tcpSocket:
        port: 8080
      initialDelaySeconds: 15
      periodSeconds: 20

这个例子同时使用 readinessProbe 和 livenessProbe 探测。kubelet 会在容器启动 5 秒后发送第一个 readinessProbe 探测。这会尝试连接 goproxy 容器的 8080 端口。如果探测成功，kubelet 将继续每隔 10 秒运行一次检测。除了 readinessProbe 探测，这个配置包括了一个 livenessProbe 探测。kubelet 会在容器启动 15 秒后进行第一次 livenessProbe 探测。就像 readinessProbe 探测一样，会尝试连接 goproxy 容器的 8080 端口。如果 livenessProbe 探测失败，这个容器会被重新启动。

vim tcpsocket.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: probe-tcp
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: soscscs/myapp:v1
    livenessProbe:
      initialDelaySeconds: 5
      timeoutSeconds: 1
      tcpSocket:
        port: 8080
      periodSeconds: 3

kubectl create -f tcpsocket.yaml

kubectl exec -it probe-tcp  -- netstat -natp
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name    
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      1/nginx: master pro

kubectl get pods -w
NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
probe-tcp   1/1     Running   0          4s
probe-tcp   1/1     Running   1          14s
probe-tcp   1/1     Running   2          26s

2.4 就绪检测

//示例4：就绪检测
vim readiness-httpget.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: readiness-httpget
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: readiness-httpget-container
    image: soscscs/myapp:v1
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    readinessProbe:
      httpGet:
        port: 80
        path: /index1.html
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3
    livenessProbe:
      httpGet:
        port: http
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 1
      periodSeconds: 3
      timeoutSeconds: 10

kubectl create -f readiness-httpget.yaml

//readiness探测失败，无法进入READY状态
kubectl get pods 
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
readiness-httpget   0/1     Running   0          18s

kubectl exec -it readiness-httpget sh
 # cd /usr/share/nginx/html/
 # ls
50x.html    index.html
 # echo 123 > index1.html 
 # exit

kubectl get pods 
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
readiness-httpget   1/1     Running   0          2m31s

kubectl exec -it readiness-httpget -- rm -rf /usr/share/nginx/html/index.html

kubectl get pods -w
NAME                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
readiness-httpget   1/1     Running   0          4m10s
readiness-httpget   0/1     Running   1          4m15s

//示例5：就绪检测2
vim readiness-myapp.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp1
  labels:
     app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: soscscs/myapp:v1
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    readinessProbe:
      httpGet:
        port: 80
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 5
      timeoutSeconds: 10 
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp2
  labels:
     app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: soscscs/myapp:v1
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    readinessProbe:
      httpGet:
        port: 80
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 5
      timeoutSeconds: 10 
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp3
  labels:
     app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: soscscs/myapp:v1
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    readinessProbe:
      httpGet:
        port: 80
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 5
      timeoutSeconds: 10 
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp
spec:
  selector:
    app: myapp
  type: ClusterIP
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80

kubectl create -f readiness-myapp.yaml

kubectl get pods,svc,endpoints -o wide
NAME         READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod/myapp1   1/1     Running   0          3m42s   10.244.2.13   node02   <none>           <none>
pod/myapp2   1/1     Running   0          3m42s   10.244.1.15   node01   <none>           <none>
pod/myapp3   1/1     Running   0          3m42s   10.244.2.14   node02   <none>           <none>

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE     SELECTOR
......
service/myapp        ClusterIP   10.96.138.13   <none>        80/TCP    3m42s   app=myapp

NAME                   ENDPOINTS                                      AGE
......
endpoints/myapp        10.244.1.15:80,10.244.2.13:80,10.244.2.14:80   3m42s


kubectl exec -it pod/myapp1 -- rm -rf /usr/share/nginx/html/index.html

//readiness探测失败，Pod 无法进入READY状态，且端点控制器将从 endpoints 中剔除删除该 Pod 的 IP 地址
kubectl get pods,svc,endpoints -o wide
NAME         READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod/myapp1   0/1     Running   0          5m17s   10.244.2.13   node02   <none>           <none>
pod/myapp2   1/1     Running   0          5m17s   10.244.1.15   node01   <none>           <none>
pod/myapp3   1/1     Running   0          5m17s   10.244.2.14   node02   <none>           <none>

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE     SELECTOR
......
service/myapp        ClusterIP   10.96.138.13   <none>        80/TCP    5m17s   app=myapp

NAME                   ENDPOINTS                       AGE
......
endpoints/myapp        10.244.1.15Pod 健康检查（探针）

 kubernetes之pod健康检查
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