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Kubernetes 中如何保证优雅地停止 Pod

Previous容器的终止流程NextK8S的apiVersion

Last updated 5 years ago

一直以来我对优雅地停止 Pod 这件事理解得很单纯:不就利用是 做优雅退出吗?但最近发现很多场景下 PreStop Hook 并不能很好地完成需求,这篇文章就简单分析一下“优雅地停止 Pod”这回事儿。

pod生命周期

何谓优雅停止?

优雅停止(Graceful shutdown)这个说法来自于操作系统,我们执行关机之后都得 OS 先完成一些清理操作,而与之相对的就是硬中止(Hard shutdown),比如拔电源。

到了分布式系统中,优雅停止就不仅仅是单机上进程自己的事了,往往还要与系统中的其它组件打交道。比如说我们起一个微服务,网关把一部分流量分给我们,这时:

  • 假如我们一声不吭直接把进程杀了,那这部分流量就无法得到正确处理,部分用户受到影响。不过还好,通常来说网关或者服务注册中心会和我们的服务保持一个心跳,过了心跳超时之后系统会自动摘除我们的服务,问题也就解决了;这是硬中止,虽然我们整个系统写得不错能够自愈,但还是会产生一些抖动甚至错误。

  • 假如我们先告诉网关或服务注册中心我们要下线,等对方完成服务摘除操作再中止进程,那不会有任何流量受到影响;这是优雅停止,将单个组件的启停对整个系统影响最小化。

按照惯例,SIGKILL 是硬终止的信号,而 SIGTERM 是通知进程优雅退出的信号,因此很多微服务框架会监听 SIGTERM 信号,收到之后去做反注册等清理操作,实现优雅退出。

PreStop Hook

回到 Kubernetes(下称 K8s),当我们想干掉一个 Pod 的时候,理想状况当然是 K8s 从对应的 Service(假如有的话)把这个 Pod 摘掉,同时给 Pod 发 SIGTERM 信号让 Pod 中的各个容器优雅退出就行了。但实际上 Pod 有可能犯各种幺蛾子:

  • 已经卡死了,处理不了优雅退出的代码逻辑或需要很久才能处理完成。

  • 优雅退出的逻辑有 BUG,自己死循环了。

  • 代码写得野,根本不理会 SIGTERM。

因此,K8s 的 Pod 终止流程中还有一个“最多可以容忍的时间”,即 grace period(在 Pod 的 .spec.terminationGracePeriodSeconds 字段中定义),这个值默认是 30 秒,我们在执行 kubectl delete 的时候也可通过 --grace-period 参数显式指定一个优雅退出时间来覆盖 Pod 中的配置。而当 grace period 超出之后,K8s 就只能选择 SIGKILL 强制干掉 Pod 了。

很多场景下,除了把 Pod 从 K8s 的 Service 上摘下来以及进程内部的优雅退出之外,我们还必须做一些额外的事情,比如说从 K8s 外部的服务注册中心上反注册。这时就要用到 PreStop Hook 了,K8s 目前提供了 Exec 和 HTTP 两种 PreStop Hook,实际用的时候,需要通过 Pod 的 .spec.containers[].lifecycle.preStop 字段为 Pod 中的每个容器单独配置,比如:

spec:
  contaienrs:
  - name: my-awesome-container
    lifecycle:
      preStop:
        exec:
          command: ["/bin/sh","-c","/pre-stop.sh"]
复制代码

/pre-stop.sh 脚本里就可以写我们自己的清理逻辑。

  1. 用户删除 Pod。

    • 2.1. Pod 进入 Terminating 状态。

    • 2.2. 与此同时,K8s 会将 Pod 从对应的 service 上摘除。

    • 2.3. 与此同时,针对有 PreStop Hook 的容器,kubelet 会调用每个容器的 PreStop Hook,假如 PreStop Hook 的运行时间超出了 grace period,kubelet 会发送 SIGTERM 并再等 2 秒。

    • 2.4. 与此同时,针对没有 PreStop Hook 的容器,kubelet 发送 SIGTERM。

  2. grace period 超出之后,kubelet 发送 SIGKILL 干掉尚未退出的容器。

作者:PingCAP 链接:https://juejin.im/post/5ca2caf6e51d450b007a6f72 来源:掘金 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

最后我们串起来再整个表述一下 Pod 退出的流程():

官方文档里更严谨哦
PreStop hook