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Kubernetes 容器探针

Kubernetes容器探针是一种用于监控容器健康状况的机制。它们帮助Kubernetes确定容器是否准备好接收流量（就绪探针）、是否正在运行（存活探针）以及是否应该重启（启动探针）。通过使用探针，Kubernetes可以自动处理容器的故障，确保应用程序的高可用性。

探针的类型​

Kubernetes支持三种类型的探针：

  1. 存活探针（Liveness Probe）：用于检测容器是否仍在运行。如果探针失败，Kubernetes会杀死容器并重新启动它。
  2. 就绪探针（Readiness Probe）：用于检测容器是否准备好接收流量。如果探针失败，Kubernetes会从服务的负载均衡器中移除该容器。
  3. 启动探针（Startup Probe）：用于检测容器是否已经启动完成。如果探针失败，Kubernetes会延迟其他探针的执行，直到启动探针成功。

探针的工作原理​

探针通过定期执行以下操作来检查容器的健康状况：

  • HTTP GET请求：向容器内的指定端点发送HTTP GET请求，并根据响应状态码判断探针是否成功。
  • TCP Socket连接：尝试与容器内的指定端口建立TCP连接，如果连接成功，则探针成功。
  • Exec命令：在容器内执行指定的命令，如果命令返回状态码为0，则探针成功。

配置探针​

以下是一个配置存活探针和就绪探针的示例：

yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-app
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: my-image
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /healthz
        port: 8080
      initialDelaySeconds: 3
      periodSeconds: 10
    readinessProbe:
      httpGet:
        path: /ready
        port: 8080
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 10

在这个示例中，存活探针每10秒检查一次/healthz端点，而就绪探针每10秒检查一次/ready端点。initialDelaySeconds参数用于指定探针在容器启动后延迟多少秒开始执行。

实际应用场景​

场景1：确保应用程序健康​

假设你有一个Web应用程序，它在启动时需要加载大量数据。你可以使用启动探针来确保应用程序在完全启动之前不会接收流量。一旦启动探针成功，Kubernetes会开始执行存活探针和就绪探针。

yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: web-app
spec:
  containers:
  - name: web-container
    image: web-image
    startupProbe:
      httpGet:
        path: /startup
        port: 8080
      failureThreshold: 30
      periodSeconds: 10
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /healthz
        port: 8080
      periodSeconds: 10
    readinessProbe:
      httpGet:
        path: /ready
        port: 8080
      periodSeconds: 10

在这个示例中，启动探针会尝试30次，每次间隔10秒，直到/startup端点返回成功状态码。

场景2：处理长时间运行的任务​

如果你的容器需要执行长时间运行的任务，你可以使用存活探针来确保任务仍在进行中。如果任务失败，Kubernetes会重启容器。

yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: long-running-task
spec:
  containers:
  - name: task-container
    image: task-image
    livenessProbe:
      exec:
        command:
        - /bin/sh
        - -c
        - ps aux | grep my-task
      initialDelaySeconds: 60
      periodSeconds: 30

在这个示例中，存活探针会每30秒检查一次my-task进程是否仍在运行。

总结​

Kubernetes容器探针是确保应用程序健康和可用性的重要工具。通过合理配置存活探针、就绪探针和启动探针，你可以让Kubernetes自动处理容器的故障，确保应用程序的高可用性。

提示

在实际使用中，建议根据应用程序的具体需求调整探针的配置参数，如initialDelaySeconds、periodSeconds和failureThreshold，以确保探针能够准确反映容器的健康状况。

附加资源​

练习​

  1. 创建一个Pod，配置存活探针和就绪探针，并观察Kubernetes如何处理探针失败的情况。
  2. 修改探针的配置参数，如initialDelaySeconds和periodSeconds，观察这些参数对探针行为的影响。