pods 优雅终止

k8s

发布日期: 2023-09-14

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概述

Pod 销毁时，会停止容器内的进程，通常在停止的过程中我们需要执行一些善后逻辑，比如等待存量请求处理完以避免连接中断，或通知相关依赖进行清理等，从而实现优雅终止目的。本文介绍在 Kubernetes 场景下，实现容器优雅终止的最佳实践。

当 Kubernetes 杀死一个 pod 时，会发生以下 5 个步骤：

Pod 切换到终止状态并停止接收任何新流量，容器仍在 pod 内运行。
preStop 钩子是一个特殊的命令或 HTTP 请求被执行，并被发送到 pod 内的容器。
SIGTERM 信号被发送到 pod，容器意识到它将很快关闭。
Kubernetes 等待宽限期 (terminationGracePeriodSeconds)。此等待与 preStop hook 和 SIGTERM 信号执行并行（默认 30 秒）。因此，Kubernetes 不会等待这些完成。如果这段时间结束，则直接进入下一步。正确设置宽限期的值非常重要。
向 pod 发送 SIGKILL 信号，然后移除 pod。如果容器在宽限期后仍在运行，则 Pod 被 SIGKILL 强行移除，终止完成。

总结下大致分为两步，第一步定义 preStop，一般情况下可以休眠 30s，用于处理残余流量；第二步发送 SIGTERM 信号，服务收到信号后进行服务的收尾工作处理。比如：关闭连接、通知第三方注册中心服务关闭…..

Pods 生命周期的状态

phase表示一个Pod处于其生命周期的哪个阶段，一共有以下5个可能的取值：

Pending：Pod已经被k8s系统接受，但Pod中还有容器没有被创建。Pod被调度前和下载容器镜像的时候都处于这个阶段
Running：Pod已经被调度到Node上，所有的容器都已经被创建，并且至少有一个容器还在运行中（正在启动或重启中的容器也算）
Succeeded：Pod中的所有容器都成功停止，并且不会再次重启
Failed：Pod中的所有容器都已经停止，并且至少有一个容器是以失败停止的（以非0状态退出或被系统强制停止）
Unknown：由于某种原因无法获得Pod的状态，一般是和Pod所在的Host出现通信问题导致

Pod phase的查看方式：

kubectl get pods whoami-78c854646d-nhgl9 -o yaml |grep 'phase:'

输出：

 phase: Running

k8s lifecycle 用法

lifecycle 周期有两个hook钩子 postStart 与 preStop

PostStart hook是在容器创建(created)之后立马被调用，并且PostStart跟容器的ENTRYPOINT是异步执行的，无法保证它们之间的顺序.
PreStop hook是容器处于Terminated状态时立马被调用(也就是说要是Job任务的话，执行完之后其状态为completed，所以不会触发PreStop的钩子)，同时PreStop是同步阻塞的，PreStop执行完才会执行删除Pod的操作

注意:
PostStart 会阻塞容器成为Running状态,PreStop 会阻塞容器的删除，但是过了 terminationGracePeriodSeconds时间后，容器会被强制删除,
如果PreStop或者PostStart失败的话, 容器会被杀死;

钩子的回调函数支持三种方式定义动作：

exec：在容器内执行命令，如果命令的退出状态码是 0 表示执行成功，否则表示失败

  lifecycle：
    postStart:
      exec:
        command:
        - cat
        - /tmp/healthy

httpGet：向指定 URL 发起 GET 请求，如果返回的 HTTP 状态码在 [200, 400) 之间表示请求成功，否则表示失败

lifecycle：
    postStart:
      httpGet:
        path: /login   # URI地址
        port: 80  # 端口号
        host: 192.168.126.100 # 主机地址
        scheme: HTTP   # 支持的协议，http或https

# http://192.168.126.100:80/login

TCPSocket：在容器尝试访问指定的socket

  lifecycle：
    postStart:
      tcpSocket:
        port: 8080

Example:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    app: nginx
  name: nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  strategy: {}
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - image: nginx
          name: nginx
          resources: {}
          lifecycle:
            postStart:
              exec:
                command: ["/bin/sh","-c","echo 11 >> /usr/share/nginx/html/index.html"]  # 启动容器应用之后执行
            preStop:
              exec:
                command: ["/bin/sh","-c","echo 'Hello from the preStop handler' >> /var/log/nginx/message"] ## 删除pod 完成之前执行
status: {}