【K8S 云原生】Pod资源限制、Pod容器健康检查（探针）
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一、docker的重启方式和K8S重启方式
1、Pod的重启方式：
Always：无论正常退出还是非正常退出都重启
????????deployment的yaml文件只能是Always
????????pod的yaml三种模式都可以
OnFailure：只有状态码非0才会重启。正常退出是不重启的
Never：正常退出和非正常退出都不重启
容器退出了，pod才会重启
pod可以有多个容器
pod可以有多个容器，只要有一个容器退出，整个pod都是重启，pod内的所有都会重启
2、docker的重启策略：
Never：docker的默认策略，正常退出和非正常退出都不重启
on-Failure：非正常退出时才会重启容器
Always：只要容器退出都是重启
unless-stoped：只要容器退出就会重启，docker守护进程启动时已经停止的容器，不再重启
意思是docker运行时，退出会重启，docker关闭，一并关闭的容器不会重启
单机部署：docker足够了
集群化部署：K8S
二、yaml文件快速生成：
#快速生成pod创建yaml
kubectl create deployment nginx --image=nginx1.22 --replicas=3 --dry-run=client -o yaml > /opt/demo1.yaml
#快速生成service的yaml
kubectl expose deployment nginx --port=80 --target-port=80 --type=NodePort --dry-run=client -o yaml > /opt/demo2.yaml
--dry-run=client：只调用api命令，不创建三、pod的状态：
pending挂起状态：pod已被创建，但是尚未分配到运行他的node节点（1、节点上资源不够? 2、节点上资源不够）
Running运行中：pod已经被分配到了node节点，pod内部的所用容器都已经启动，运行状态正常
competed/successded：容器内部的进程运行完毕正常退出，没有发生错误
failed：pod中的容器非正常退出。发生了错误，需要通过查看详情或者日志定位问题
UNkown：由于某些原因，K8S集群无法获取pod的状态。apiserver出了问题
terminating：终止中，pod正在被删除，里面的容器正在终止。终止过程中，涉及资源回收、垃圾清理、终止过程中需要执行的命令
crashloopbackoff：pod当中的容器退出，kubelet正在重启
imagepullbackoff：正在重试拉取镜像
errimagepull：拉取镜像出错了（1、网速太慢 2、镜像名写错了 3、镜像仓库挂了）
Evicte：pod被驱赶了（node节点的资源不够部署pod，或者是资源不足，kubelet自动选择一个pod驱逐）
InvalidImageName：无法解析镜像名称
ImageInspectError：无法校验镜像
ErrImageNeverPull：策略禁止拉取镜像
RegistryUnavailable： 连接不到镜像中心
CreateContainerConfigError：不能创建kubelet使用的容器配置
CreateContainerError： 创建容器失败
m.internalLifecycle.PreStartContainer 执行hook报错
RunContainerError：启动容器失败
PostStartHookError：执行hook报错
ContainersNotInitialized： 容器没有初始化完毕
ContainersNotReady：容器没有准备完毕
ContainerCreating：容器创建中
PodInitializing：pod初始化中
DockerDaemonNotReady：docker还没有完全启动
NetworkPluginNotReady： 网络插件还没有完全启动
Evicte: pod被驱赶四、Pod的资源限制
1、限制的方式和种类
对pod内的容器使用节点资源的限制：
1、request：pod内容器需要的资源
2、limit：最高能占用系统多少资源
一般在工作中，只做一个limit，需要多少，最多也只能占这么多
两个限制：CPU和内存限制
2、CPU的限制的格式：
①、数字加小数点：1、2、0.5、0.3、0.2、0.1
要么是整数数，要么小数点后只能跟一位
1：占用一个cpu
2：占两个cpu
0.5：半个cpu
0.2：只能使用一个cpu的1/5
0.1：最小的单位，只占用1/10②、m来表示cpu：millicores。1000m、2000m、100m
cpu时间分片原理：通过周期性的轮流分配cpu时间给各个进程。多个进程可以在cpu上交替执行。在K8S中就表示占用cpu的比率
2000m：2个cpu
1000m：1个cpu
500m：半个cpu
100m：最小单位1/10个cpu2、内存的限制：
单位：大写的开头+小写的i
Ki、Mi、Gi、Ti
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
labels:
app: centos
name: centos
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: centos
strategy:
template:
metadata:
labels:
app: centos
spec:
containers:
- image: centos:7
name: centos
command: ["/bin/bash", "-c", "sleep 3600"]
resources:
requests:
memory: "256Mi"
cpu: "0.5"
limits:
memory: "1Gi"
cpu: "1"
#在创建pod时，一定要给容器做资源限制。可以直接只做limit限制
stress压力测试工具
超过资源限制，进程会被立即杀死
五、K8S拉取镜像的策略：
ifNotPresent：默认策略，如果本地镜像有，就不在拉取，本地没有就去镜像仓库拉取
Always：无论镜像是否存在，创建时（包括重启时）都会重新拉取镜像
Never：仅仅使用本地镜像
如果没有特殊需求，默认即可，不用配置
都还是本地部署，用Never即可
如果涉及到外部部署，默认策略即可（事前要把docker的镜像导入到目标主机）
Always：一般不用
六、pod内的容器的健康检查—探针：
1、探针：probe
是K8S对容器执行的定期检查诊断
探针都是对容器进行操作
所有的探针策略伴随整个pod的生命周期。除了启动探针。
2、探针种类：
1.1、存活探针：livenessProbe
探测容器是否正常运行，如果发现探测失败，会杀掉容器，容器会根据重启策略来决定是否重启。不是杀掉pod，只是对容器操作。特点就是杀死容器，重启
1.2、就绪探针
探测容器是否进入ready状态，并且做好接收请求的准备。
探测失败 进入READY 0/1状态，无法接受请求，没有进入ready状态。service会把这个资源对象的端点endpoints从当中剔除，service也不会把请求转发到这个pod
1.3、启动探针
只是在容器的启动后开始检测，容器内的应用是否启动成功。在启动探测成功之前，所有的其他探针都会处于禁用状态，一旦启动探针结束，后续的操作不再受启动探针的影响
在一个容器中可以有多个探针，也可以只有一个探针
3、probe的检查方法：
以上三种探针都能用下面的检查方式
3.1、exec：
在容器内部执行命令，如果命令的返回码是0，表示成功
适用于需要在容器内自定义命令来检查容器的健康状态的情况
3.2、httpGet：
对指定ip+端口的容器发送一个httpget的请求。响应状态码在200-400
内都是成功 200<= X <400 之间都算成功
适用于检查容器能否响应http的请求，web容器（nginx、Tomcat等）
3.3、tcpSocket：
检查端口，对指定端口上的容器的IP地址进行tcp检查（三次握手），端口打开，认为探测成功。否则都是失败
用于检查特定容器的端口监听状态
类似于telnet 192.168.233.30 80 检查80端口是否正常
4、诊断结果：
1、成功：容器通过了，正常运行
2、失败：
????????存活探针：检测失败之后，他会杀死容器，然后重启
????????就绪探针：Pod状态是Running，ready状态是notready，容器不可以提供正常的业务访问，就绪探针不会重启
????????启动探针：Pod的状态是Running，ready状态是notready。启动探针探测容器失败，会重启容器
3、未知：诊断失败
5、设置探测条件：
initialDelaySeconds: 3
#表示容器启动之后多少秒来进行探测，时间不要设置的太短，否则容器没启动就开始探测，无效探测
periodSeconds: 2
#表示探针探测的间隔时间。每隔多少秒进行一次检查。范围是看应用的延迟敏感度。非常重要的核心组件，间隔设置小一点
failureThreshold: 2
#如果探测失败，失败几次之后，把容器标记为不健康。
successThreshold: 1
#只要成功一次就标记为就绪、健康、ready。这里的值只能是1，所以这项可以不加
timeoutSeconds: 1
#表示每次探测的超时时间，这个时间要比间隔时间小，意思是在1秒内要完成探测
delay=3s：启动3s后开始检测
timeout=1s：每次检测时间不能超过1s
period=2s：检测的间隔2s
success=1：只要检测成功1次，视为检测成功
failure=2：连续检测失败两次，视为检测失败七、livenessProbe存活探针健康监测实例：
1、存活探针的exec检查方式：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
labels:
app: centos
name: centos
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: centos
strategy:
template:
metadata:
labels:
app: centos
spec:
containers:
- image: centos:7
name: centos
command: ["/bin/bash", "-c", "touch /opt/123.txt ; sleep 3600"]
livenessProbe:
exec:
command: ["/usr/bin/test" , "-e", "/opt/123.txt"]
#检测/opt/123.txt文件是否存在，存在则检测成功
initialDelaySeconds: 3
#表示容器启动之后多少秒来进行探测，时间不要设置的太短，否则容器没启动就开始探测，无效探测
periodSeconds: 2
#表示探针探测的间隔时间。每隔多少秒进行一次检查。范围是看应用的延迟敏感度。非常重要的核心组件，间>
隔设置小一点
failureThreshold: 2
#如果探测失败，失败几次之后，把容器标记为不健康。
successThreshold: 1
#只要成功一次就标记为就绪、健康、ready。这里的值只能是1，所以这项可以不加
timeoutSeconds: 1
#表示每次探测的超时时间，这个时间要比间隔时间小，意思是在1秒内要完成探测
删除文件，模拟探针检测失效
kubectl exec -it centos-797bc57596-dcvzh -- rm -rf /opt/123.txt
这里重新拉取容器之后，因为command，/opt/123.txt会自动生成，所以拉取一次，容器又Running了
2、存活探针的httpGet检查方式：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
spec:
containers:
- image: nginx:1.22
name: nginx
livenessProbe:
httpGet:
scheme: HTTP
port: 80
initialDelaySeconds: 4
periodSeconds: 2
用Tomcat测试：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: tomcat
spec:
containers:
- image: tomcat:8.0.52
name: tomcat
livenessProbe:
httpGet:
scheme: HTTP
port: 8080
path: /index.html
initialDelaySeconds: 4
periodSeconds: 2
#相当于访问http://ip/index.html
将path改成 index.jsp
3、存活探针的tcpSocket检查方式：
kind: Pod
metadata:
name: tcp-tomcat
spec:
containers:
- image: tomcat:8.0.52
name: tcp-tomcat
livenessProbe:
tcpSocket:
port: 8080
initialDelaySeconds: 4
periodSeconds: 2检测端口8080，端口打开表示检测成功：
将端口改成8081：
八、readinessProbe就绪探针健康检测实例：
readinessProbe：就绪探针
探测失败：Pod状态是Running，ready状态是notready，容器不可以提供正常的业务访问
1、exec：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
??name: exec
spec:
??containers:
??- image: centos:7
????name: exec
????command: ["/bin/bash", "-c", "sleep 3600"]
????readinessProbe:
??????exec:
???????command: ["/usr/bin/test", "-e", "/etc/passwd"]
??????initialDelaySeconds: 4
??????periodSeconds: 2
模拟检测失败：
2、httpGet：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
??name: httpget
spec:
??containers:
??- image: tomcat:8.0.52
????name: httpget
????readinessProbe:
??????httpGet:
????????scheme: HTTP
????????port: 8080
????????path: /index.jsp
??????initialDelaySeconds: 4
??????periodSeconds: 2
进入容器将index.jsp删除。模拟检测失败
3、tcpSocket：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
??name: tcp
spec:
??containers:
??- image: tomcat:8.0.52
????name: tcp
????readinessProbe:
??????tcpSocket:
????????port: 8080
??????initialDelaySeconds: 4
??????periodSeconds: 2
tcpSocket：只是监控容器中的业务端口能否正常通行。
8081端口没有，但是8080还在，正常的端口还是可以访问的
如果更改了容器的启动端口
存活探针和就绪探针会伴随整个Pod的生命周期
九、startupProbe启动探针的健康检查实例：
探测失败：Pod的状态是Running，ready状态是notready。启动探针探测容器失败，会重启容器
启动探针如果没有成功之前，后续的探针都不会执行
启动探针成功之后，在pod的生命周期内，不会再检测启动探针了
重启了pod之后，相当于重新部署了一个初始版的新的容器
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
??name: tomcat
spec:
??containers:
??- image: tomcat:8.0.52
????name: tomcat
????startupProbe:
??????exec:
????????command: ["/usr/bin/test", "-e", "/etc/passwd"]
??????initialDelaySeconds: 4
??????periodSeconds: 2
????livenessProbe:
??????exec:
????????command: ["/usr/bin/test", "-e", "/etc/passwd"]
??????initialDelaySeconds: 4
??????periodSeconds: 2
????readinessProbe:
??????httpGet:
????????scheme: HTTP
????????port: 8080
????????path: /index.jsp
??????initialDelaySeconds: 4
??????periodSeconds: 2
总结：
1、在一个yaml文件中，可以有多个探针。启动、存活、就绪都针对一个容器
2、启动探针的优先级最高，只有启动探针 成功，后续的探针才会执行
3、启动探针成功之后。后续除非重启pod，不会再触发启动探针
4、在pod的生命周期中，一直存在，一直探测的是存活探针和继续探针
5、在pod的生命周期当中，后续的条件是满足哪个探针的条件，触发哪个探针的条件
6、就绪探针，如果不影响容器运行，status:Running，这个时候不会重启，但是，容器退出的话就绪探针也会重启（决定的关键是Always，重启策略）
十、容器启动和退出时的动作—容器钩子：
postStart：容器启动的钩子，容器启动之后触发的条件
preStop：容器退出的钩子，容器退出之后触发的条件
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
??name: nginx2
spec:
??containers:
????- name: nginx2
??????image: centos:7
??????command: ["/bin/bash", "-c", "sleep 3600"]
??????volumeMounts:
??????- name: test1
????????mountPath: /opt
????????readOnly: false
#声明容器内部的挂载目录，要给这个挂载卷取一个名字，不能重复
#想要读写权限：readOnly: false
??????lifecycle:
????????postStart:
??????????exec:
????????????command: ["/bin/bash", "-c", "echo hello from start >> /opt/123.txt ; sleep 10"]
????????prestop:
??????????exec:
????????????command: ["/bin/bash", "-c", "echo hello from stop >> /opt/123.txt"]
??volumes:
??- name: test1
????hostPath:
??????path: /opt/test11
??????type: DirectoryOrCreate
#声明node节点上和容器内/opt的挂载目录
#挂载卷的名称和要挂载的容器内挂载卷名称要一一对应
#hostPath：指定和容器的挂载目录
#type: DirectoryOrCreate表示如果节点上的目录不存在，自动创建该目录
#pod会经常被重启，销毁。一旦容器和node节点做了挂载卷，数据不会丢失
启动和退出的作用：
1、启动可以自定义配置容器的内部环境变量
2、通知机制，告诉用户容器启动完毕
3、退出时，可以执行自定义命令，删除或者生成一些必要的程序，自定义销毁方式以及自定义资源回收的方式，以及容器的退出等待时间
pod的重启策略：
在K8S中都是重启pod
Always：默认策略，当pod内的容器退出，不论一个还是多个，整个pod都会重启
Never：当pod内的容器退出时，退出一个还是退出N个，pod都不重启
OnFailure：当pod内的容器退出时，状态码为0，整个pod都不会重启，只有一个或者N个容器，非正常退出（状态码非0），整个pod才会重启
重启了容器相当于重启了pod
练习：
在这个pod的生命周期时间中，把启动探针、存活探针和就绪探针加入到yaml文件中
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
??name: tomcat
spec:
??containers:
????- name: tomcat
??????image: tomcat:8.0.52
??????startupProbe:
????????tcpSocket:
??????????port: 8080
????????initialDelaySeconds: 4
????????periodSeconds: 2
??????livenessProbe:
????????exec:
??????????command: ["/usr/bin/test", "-e", "/usr/local/tomcat/webapps/ROOT/index.jsp"]
????????initialDelaySeconds: 4
????????periodSeconds: 2
??????readinessProbe:
????????httpGet:
??????????scheme: HTTP
??????????port: 8080
??????????path: /index.jsp
????????initialDelaySeconds: 4
????????periodSeconds: 2
??????volumeMounts:
??????- name: test1
????????mountPath: /opt
????????readOnly: false
#声明容器内部的挂载目录，要给这个挂载卷取一个名字，不能重复
#想要读写权限：readOnly: false
??????lifecycle:
????????postStart:
??????????exec:
????????????command: ["/bin/bash", "-c", "echo hello from start >> /opt/123.txt ; sleep 10"]
????????preStop:
??????????exec:
????????????command: ["/bin/bash", "-c", "echo hello from stop >> /opt/123.txt"]
??volumes:
??- name: test1
????hostPath:
??????path: /opt/test11
??????type: DirectoryOrCreate
#声明node节点上和容器内/opt的挂载目录
#挂载卷的名称和要挂载的容器内挂载卷名称要一一对应
#hostPath：指定和容器的挂载目录
#type: DirectoryOrCreate表示如果节点上的目录不存在，自动创建该目录
#pod会经常被重启，销毁。一旦容器和node节点做了挂载卷，数据不会丢失
?????????????????????????????????????????????????????????????????
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