idou老师教你学Istio 14：如何用K8S对Istio Service进行流量健康检查

Posted 2021-02-07

Istio利用k8s的探针对service进行流量健康检查，有两种探针可供选择，分别是liveness和readiness:

liveness探针用来侦测什么时候需要重启容器。比如说当liveness探针捕获到程序运行时出现的一个死锁，这种情况下重启容器可以让程序更容易可用。

readiness探针用来使容器准备好接收流量。当所有容器都ready时被视为pod此时ready。比如说用这种信号来控制一个后端服务，当pod没有到ready状态时，服务会从负载均衡被移除。

使用场景：

liveness探针被用来移除异常的pod，不重启pod就无法恢复的应用常使用liveness探针。比如前文提到的死锁，进程会一直处于活跃状态，k8s会认为正常并继续发送流量。但使用liveness探针之后会发现应用已经不再处理请求，继而重启异常pod。

readiness探针被用来控制流量进入pod。比如应用程序需要加载一个大的文件或者需要启动后进行一些配置。但默认只要容器进程启动完成就会有流量发送过来。使用readiness探针会一直等待直到完成所有加载或配置再让流量进入。

两种探针的配置相似，区别在于使用livenessProbe还是readinessProbe字段

探针配置参数：

探针有以下几个参数：

initialDelaySeconds：容器启动之后到启动探针之间的时延

periodSeconds：探针的循环执行时间，最小单位为1秒

timeoutSeconds：探针超时时间，默认值1秒

successThreshold: 成功阈值数，失败之后最小的连续成功信号数，liveness必须是1

failureThreshold：失败阈值数，当探针失败之后，在放弃之前k8s尝试重新执行探针次数,如果是liveness探针放弃意味着重启容器，readiness探针意味着pod标记为unready，默认值为3次。

HTTP探针还有以下额外的参数：

host: 所连接主机名，默认值是pod IP

scheme: HTTP或者HTTPS

path： 访问HTTP 服务器的路径

httpHeaders: 访问HTTP的报头

port:访问容器的端口

探针可以进行三种操作：

命令行：在容器中执命令行操作，exit 0为成功状态

HTTP请求：向容器发送HTTP GET请求，如果返回值为200-400之间为成功状态

TCP 请求：向指定端口发送TCP请求，如果该端口开放监听，则为成功

下面我们来演示以下健康检查的操作：

命令行操作

首先准备busybox镜像，设置如下的yaml配置文件：

在配置文件中我们设置了一个liveness探针，在容器启动之后的5s,每隔5s去执行一下访问/tmp/healthy这个文件的操作，如果操作成功返回0，则为容器健康，如果返回值不为0， 会重启容器。

当容器启动之后会执行：

touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 600

前30s会建立/tmp/healthy文件，30s之后删除，此时访问会返回错误.

使用kubectl create -f ./your-exec-liveness.yaml建立pod

在30s之内通过kubectl describe pod liveness-exec来查看pod状态，为健康：

在30s之后查看pod的状态，发现无法访问文件，返回不健康：

之后查看pod的状态，pod的重启次数为1，此时通过liveness探针检测到不健康状态已经重启pod。

如果使用readiness探针，需要修改上文your-exec-liveness.yaml的红框字段：

通过与上文相同的方法，在30s之前查看pod的状态，为ready:

在30s之后查看pod状态，readiness探针将应用容器置为unready, ready的容器是istio-proxy：

可以看到readiness探针并不会重启容器。

HTTP请求

另一种使用liveness探针的方法是HTTP GET请求，可以用来监测网页的运行状态，我们用google liveness镜像来进行演示：

这里我们让HTTP的服务器/healthz路径前10s返回200 的OK状态，10s之后返回状态500。

设置如下的配置文件：

liveness探针会向容器的8080端口发送请求访问/healthz， 在容器启动3s之后每隔3s发送一次。我们建立pod并查看pod的运行状态kubectl describe pod liveness-http：

会发现10s之后 liveness探针监测到了返回值是500，状态标记为不健康。

TCP请求

两种探针还可以共同使用，下面以TCP请求为例，TCP和HTTP连接类似。使用google的goproxy镜像，该镜像会在8080端口开放TCP socket连接，使用如下的配置文件：

我们用探针去访问8000端口查看pod状态；此时理论上应该无法连接：

可以看到readiness探针会每隔10s监测，无法访问时会将pod置于unready状态，liveness探针20s监测，无法成功则重启pod。

通过以上演示我们了解了如何配置两种探针和执行三种操作。通过合理的探针配置，可以实时监控Istio各个pod的运行状态，提供方便的应用治理手段。

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