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# 探针

### 容器探针 <a href="#rong-qi-tan-zhen" id="rong-qi-tan-zhen"></a>

[探针](https://kubernetes.io/docs/resources-reference/v1.7/#probe-v1-core) 是由 [kubelet](https://kubernetes.io/docs/admin/kubelet/) 对容器执行的定期诊断。要执行诊断，kubelet 调用由容器实现的 [Handler](https://godoc.org/k8s.io/kubernetes/pkg/api/v1#Handler)。有三种类型的处理程序：

* [ExecAction](https://kubernetes.io/docs/resources-reference/v1.7/#execaction-v1-core)：在容器内执行指定命令。如果命令退出时返回码为 0 则认为诊断成功。
* [TCPSocketAction](https://kubernetes.io/docs/resources-reference/v1.7/#tcpsocketaction-v1-core)：对指定端口上的容器的 IP 地址进行 TCP 检查。如果端口打开，则诊断被认为是成功的。
* [HTTPGetAction](https://kubernetes.io/docs/resources-reference/v1.7/#httpgetaction-v1-core)：对指定的端口和路径上的容器的 IP 地址执行 HTTP Get 请求。如果响应的状态码大于等于200 且小于 400，则诊断被认为是成功的。

### 检测方式

#### exec-命令

```
……
      livenessProbe:
        exec:
          command:
          - cat
          - /home/laizy/test/hostpath/healthy
……

```

#### TCPSocketAction

```
……      
livenessProbe:
tcpSocket:
              port: 8080
……

```

#### HTTPGetAcction

```
cat << EOF > inessprobe.yaml
apiVersion: v1 
kind: ReplicationController 
metadata: 
  name: inessprobe
  labels: 
    project: lykops
    app: inessprobe
    version: v1  
spec:
  replicas: 6
  selector: 
    project: lykops
    app: inessprobe
    version: v1
    name: inessprobe
  template: 
    metadata:
      labels: 
        project: lykops
        app: inessprobe
        version: v1
        name: inessprobe
    spec:
      restartPolicy: Always 
      containers:
      - name: inessprobe
        image: web:apache 
        imagePullPolicy: Never 
        command: ['sh',"/etc/run.sh" ] 
        ports:
        - containerPort: 80
          name: httpd
          protocol: TCP
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /
            port: 80
            scheme: HTTP
          initialDelaySeconds: 120 
          periodSeconds: 15 
          timeoutSeconds: 5
        livenessProbe: 
          httpGet: 
            path: /
            port: 80
            scheme: HTTP
          initialDelaySeconds: 180 
          timeoutSeconds: 5 
          periodSeconds: 15 
EOF
 
cat << EOF > inessprobe-svc.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: inessprobe
  labels:
    project: lykops
    app: inessprobe
    version: v1
spec:
  selector:
    project: lykops
    app: inessprobe
    version: v1
  ports:
  - name: http
    port: 80
    protocol: TCP
EOF
 
kubectl create -f inessprobe-svc.yaml
kubectl create -f inessprobe.yaml 

```

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。

K8S的应用程序健康检查分为livenessProbe和readinessProbe，两者相似，但两者存在着一些区别。

livenessProbe在服务运行过程中检查应用程序是否运行正常，不正常将杀掉进程；

readness Probe是用于检测应用程序启动完成后是否准备好对外提供服务，不正常继续检测，直到返回成功为止。

Kubelet 可以选择是否执行在容器上运行的两种探针执行和做出反应：

* `livenessProbe`：指示容器是否正在运行。如果存活探测失败，则 kubelet 会杀死容器，并且容器将受到其 [重启策略](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod-lifecycle/#restart-policy) 的影响。如果容器不提供存活探针，则默认状态为 `Success`。
* `readinessProbe`：指示容器是否准备好服务请求。如果就绪探测失败，端点控制器将从与 Pod 匹配的所有 Service 的端点中删除该 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`。

#### 该什么时候使用存活（liveness）和就绪（readiness）探针? <a href="#gai-shi-mo-shi-hou-shi-yong-cun-huo-liveness-he-jiu-xu-readiness-tan-zhen" id="gai-shi-mo-shi-hou-shi-yong-cun-huo-liveness-he-jiu-xu-readiness-tan-zhen"></a>

如果容器中的进程能够在遇到问题或不健康的情况下自行崩溃，则不一定需要存活探针; kubelet 将根据 Pod 的`restartPolicy` 自动执行正确的操作。

如果您希望容器在探测失败时被杀死并重新启动，那么请指定一个存活探针，并指定`restartPolicy` 为 Always 或 OnFailure。

如果要仅在探测成功时才开始向 Pod 发送流量，请指定就绪探针。在这种情况下，就绪探针可能与存活探针相同，但是 spec 中的就绪探针的存在意味着 Pod 将在没有接收到任何流量的情况下启动，并且只有在探针探测成功后才开始接收流量。

如果您希望容器能够自行维护，您可以指定一个就绪探针，该探针检查与存活探针不同的端点。

请注意，如果您只想在 Pod 被删除时能够排除请求，则不一定需要使用就绪探针；在删除 Pod 时，Pod 会自动将自身置于未完成状态，无论就绪探针是否存在。当等待 Pod 中的容器停止时，Pod 仍处于未完成状态。

### Pod 和容器状态 <a href="#pod-he-rong-qi-zhuang-tai" id="pod-he-rong-qi-zhuang-tai"></a>

有关 Pod 容器状态的详细信息，请参阅 [PodStatus](https://kubernetes.io/docs/resources-reference/v1.7/#podstatus-v1-core) 和 [ContainerStatus](https://kubernetes.io/docs/resources-reference/v1.7/#containerstatus-v1-core)。请注意，报告的 Pod 状态信息取决于当前的 [ContainerState](https://kubernetes.io/docs/resources-reference/v1.7/#containerstatus-v1-core)。

### 重启策略 <a href="#zhong-qi-ce-lve" id="zhong-qi-ce-lve"></a>

PodSpec 中有一个 `restartPolicy` 字段，可能的值为 Always、OnFailure 和 Never。默认为 Always。 `restartPolicy` 适用于 Pod 中的所有容器。`restartPolicy` 仅指通过同一节点上的 kubelet 重新启动容器。失败的容器由 kubelet 以五分钟为上限的指数退避延迟（10秒，20秒，40秒...）重新启动，并在成功执行十分钟后重置。如 [Pod 文档](https://kubernetes.io/docs/user-guide/pods/#durability-of-pods-or-lack-thereof) 中所述，一旦绑定到一个节点，Pod 将永远不会重新绑定到另一个节点。

支持三种RestartPolicy

* Always：只要退出就重启
* OnFailure：失败退出（exit code不等于0）时重启
* Never：只要退出就不再重启

注意，这里的重启是指在Pod所在Node上面本地重启，并不会调度到其他Node上去。

### Pod 的生命 <a href="#pod-de-sheng-ming" id="pod-de-sheng-ming"></a>

一般来说，Pod 不会消失，直到人为销毁他们。这可能是一个人或控制器。这个规则的唯一例外是成功或失败的 `phase` 超过一段时间（由 master 确定）的Pod将过期并被自动销毁。

有三种可用的控制器：

* 使用 [Job](https://kubernetes.io/docs/concepts/jobs/run-to-completion-finite-workloads/) 运行预期会终止的 Pod，例如批量计算。Job 仅适用于重启策略为 `OnFailure` 或 `Never` 的 Pod。
* 对预期不会终止的 Pod 使用 [ReplicationController](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/replicationcontroller/)、[ReplicaSet](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/replicaset/) 和 [Deployment](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/) ，例如 Web 服务器。 ReplicationController 仅适用于具有 `restartPolicy` 为 Always 的 Pod。
* 提供特定于机器的系统服务，使用 [DaemonSet](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/daemonset/) 为每台机器运行一个 Pod 。

所有这三种类型的控制器都包含一个 PodTemplate。建议创建适当的控制器，让它们来创建 Pod，而不是直接自己创建 Pod。这是因为单独的 Pod 在机器故障的情况下没有办法自动复原，而控制器却可以。

如果节点死亡或与集群的其余部分断开连接，则 Kubernetes 将应用一个策略将丢失节点上的所有 Pod 的 `phase` 设置为 Failed。

### 示例 <a href="#shi-li" id="shi-li"></a>

#### 高级 liveness 探针示例 <a href="#gao-ji-liveness-tan-zhen-shi-li" id="gao-ji-liveness-tan-zhen-shi-li"></a>

存活探针由 kubelet 来执行，因此所有的请求都在 kubelet 的网络命名空间中进行。

```
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    test: liveness
  name: liveness-http
spec:
  containers:
  - args:
    - /server
    image: gcr.io/google_containers/liveness
    livenessProbe:
      httpGet:
        # when "host" is not defined, "PodIP" will be used
        # host: my-host
        # when "scheme" is not defined, "HTTP" scheme will be used. Only "HTTP" and "HTTPS" are allowed
        # scheme: HTTPS
        path: /healthz
        port: 8080
        httpHeaders:
          - name: X-Custom-Header
            value: Awesome
      initialDelaySeconds: 15
      timeoutSeconds: 1
    name: liveness
```

#### 状态示例 <a href="#zhuang-tai-shi-li" id="zhuang-tai-shi-li"></a>

* Pod 中只有一个容器并且正在运行。容器成功退出。
  * 记录完成事件。
  * 如果 `restartPolicy` 为：
    * Always：重启容器；Pod `phase` 仍为 Running。
    * OnFailure：Pod `phase` 变成 Succeeded。
    * Never：Pod `phase` 变成 Succeeded。
* Pod 中只有一个容器并且正在运行。容器退出失败。
  * 记录失败事件。
  * 如果 `restartPolicy` 为：
    * Always：重启容器；Pod `phase` 仍为 Running。
    * OnFailure：重启容器；Pod `phase` 仍为 Running。
    * Never：Pod `phase` 变成 Failed。
* Pod 中有两个容器并且正在运行。有一个容器退出失败。
  * 记录失败事件。
  * 如果 restartPolicy 为：
    * Always：重启容器；Pod `phase` 仍为 Running。
    * OnFailure：重启容器；Pod `phase` 仍为 Running。
    * Never：不重启容器；Pod `phase` 仍为 Running。
  * 如果有一个容器没有处于运行状态，并且两个容器退出：
    * 记录失败事件。
    * 如果 `restartPolicy` 为：
      * Always：重启容器；Pod `phase` 仍为 Running。
      * OnFailure：重启容器；Pod `phase` 仍为 Running。
      * Never：Pod `phase` 变成 Failed。
* Pod 中只有一个容器并处于运行状态。容器运行时内存超出限制：
  * 容器以失败状态终止。
  * 记录 OOM 事件。
  * 如果 `restartPolicy` 为：
    * Always：重启容器；Pod `phase` 仍为 Running。
    * OnFailure：重启容器；Pod `phase` 仍为 Running。
    * Never: 记录失败事件；Pod `phase` 仍为 Failed。
* Pod 正在运行，磁盘故障：
  * 杀掉所有容器。
  * 记录适当事件。
  * Pod `phase` 变成 Failed。
  * 如果使用控制器来运行，Pod 将在别处重建。
* Pod 正在运行，其节点被分段。
  * 节点控制器等待直到超时。
  * 节点控制器将 Pod `phase` 设置为 Failed。
  * 如果是用控制器来运行，Pod 将在别处重建。

原文地址：<https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/pods/pod-lifecycle/>