K8S-pod资源探针

CPU 资源的 request 和 limit 以 cpu 为单位。Kubernetes 中的一个 cpu 相当于1个 vCPU（1个超线程）Kubernetes 也支持带小数 CPU 的请求。spec.containers[].resources.requests.cpu 为 0.5 的容器能够获得一个 cpu 的一半 CPU 资源（类似于Cgroup对CPU资源的时间分片）。

敢敢936

885人浏览 · 2024-05-25 16:29:57

敢敢936 · 2024-05-25 16:29:57 发布

一.pod资源限制：

对pod资源限制原因：高并发占用所有的cpu资源、内存资源、会造成雪崩

当定义 Pod 时可以选择性地为每个容器设定所需要的资源数量。最常见的可设定资源是 CPU 和内存大小，以及其他类型的资源。

方式：

对pod做限制
对k8s做限制

1.pod资源限制方式：

当定义 Pod 时可以选择性地为每个容器设定所需要的资源数量。
最常见的可设定资源是 CPU 和内存大小，以及其他类型的资源。

2.pod资源限制指定时指定的参数：

request 资源：

当为 Pod 中的容器指定了 request 资源时，调度器就使用该信息来决定将 Pod 调度到哪个节点上。

limit 资源：

当还为容器指定了 limit 资源时，kubelet 就会确保运行的容器不会使用超出所设的 limit 资源量。kubelet 还会为容器预留所设的 request 资源量，供该容器使用。

如果 Pod 运行所在的节点具有足够的可用资源，容器可以使用超出所设置的 request 资源量。不过，容器不可以使用超出所设置的 limit 资源量。

两种资源匹配方式：

如果给容器设置了内存的 limit 值，但未设置内存的 request 值，Kubernetes 会自动为其设置与内存 limit 相匹配的 request 值。类似的，如果给容器设置了 CPU 的 limit 值但未设置 CPU 的 request 值，则 Kubernetes 自动为其设置 CPU 的 request 值并使之与 CPU 的 limit 值匹配。

3.资源限制的示例：

3.1官网示例：

Resource Management for Pods and Containers | Kubernetes

3.2Pod和容器的资源请求和限制格式：

#Pod 和 容器 的资源请求和限制：
spec.containers[].resources.requests.cpu		//定义创建容器时预分配的CPU资源
spec.containers[].resources.requests.memory		//定义创建容器时预分配的内存资源
spec.containers[].resources.limits.cpu			//定义 cpu 的资源上限 
spec.containers[].resources.limits.memory		//定义内存的资源上限

3.3CPU 资源单位介绍：

CPU 资源的 request 和 limit 以 cpu 为单位。
Kubernetes 中的一个 cpu 相当于1个 vCPU（1个超线程）
Kubernetes 也支持带小数 CPU 的请求。
spec.containers[].resources.requests.cpu 为 0.5 的容器能够获得一个 cpu 的一半 CPU 资源（类似于Cgroup对CPU资源的时间分片）。表达式 0.1 等价于表达式 100m（毫核），表示每 1000 毫秒内容器可以使用的 CPU 时间总量为 0.1*1000 毫秒。
Kubernetes 不允许设置精度小于 1m 的 CPU 资源。

4.案例一：OOMKilled：资源不足被杀死：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: ky-web-db
spec:
  containers:
  - name: web
    image: nginx
    env:
    - name: WEB_ROOT_PASSWORD
      value: "password"
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"
  - name: db
    image: mysql
    env:
    - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
      value: "abc123"
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "0.25"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"

5.案例二：给足资源：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: ky-web-db
spec:
  containers:
  - name: web
    image: nginx
    env:
    - name: WEB_ROOT_PASSWORD
      value: "password"
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"
  - name: db
    image: mysql
    env:
    - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
      value: "abc123"
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "0.5"
      limits:
        memory: "1Gi"
        cpu: "1"

二、健康检查，又称为探针（Probe）：

探针是由kubelet对容器执行的定期诊断

1.探针的三种规则：

livenessProbe ：

判断容器是否正在运行。如果探测失败，则kubelet会杀死容器，并且容器将根据 restartPolicy 来设置 Pod 状态。如果容器不提供存活探针，则默认状态为Success。

readinessProbe ：

判断容器是否准备好接受请求。如果探测失败，端点控制器将从与 Pod 匹配的所有 service 址endpoints 中剔除删除该Pod的IP地。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。

startupProbe（这个1.17版本增加的）：

判断容器内的应用程序是否已启动，主要针对于不能确定具体启动时间的应用。如果配置了 startupProbe 探测，在则在 startupProbe 状态为 Success 之前，其他所有探针都处于无效状态，直到它成功后其他探针才起作用。如果 startupProbe 失败，kubelet 将杀死容器，容器将根据 restartPolicy 来重启。如果容器没有配置 startupProbe，则默认状态为 Success。 #注：以上规则可以同时定义。在readinessProbe检测成功之前，Pod的running状态是不会变成ready状态的。

2.Probe支持三种检查方法（探测）：

exec：

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。

tcpSocket：

对指定端口上的容器的IP地址进行TCP检查（三次握手）。如果端口打开，则诊断被认为是成功的。

httpGet：

对指定的端口和路径上的容器的IP地址执行HTTPGet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。

3.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。

官网示例：
https://kubernetes.io/docs/tasks/configure-pod-container/configure-liveness-readiness-startup-probes/

4.探针三种方式示例：

4.1.exec方式：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    test: liveness
  name: liveness-exec
spec:
  containers:
  - name: liveness
    image: busybox
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    args:             ###启动容器参数
    - /bin/sh
    - -c
    - touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 60
    livenessProbe:     #定义了容器的就绪探针
      exec:            #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。
        command:       #指定了执行的命令
        - cat
        - /tmp/healthy
      failureThreshold: 1            #就绪探针在连续失败一次后被视为失败
      initialDelaySeconds: 5         #延迟5秒启动容器
      periodSeconds: 5               #每隔5秒探测一次


//  - touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 60
创建一个名为 /tmp/healthy 的文件，暂停执行脚本，等待 30 秒钟，删除后，再次暂停执行脚本，等待额外的 60 秒钟

因为/tmp/healthy文件不存在，所以探测失败

4.2.httpGet方式：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-httpget
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: liveness-httpget-container
    image: soscscs/myapp:v1           #soscscs：nginx1.12
    imagePullPolicy: IfNotPresent      #拉取策略
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    livenessProbe:              #探针
      httpGet:
        port: http
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 1     #延迟1秒开始探测
      periodSeconds: 3          #每3秒探测一次
      timeoutSeconds: 10         #超时时间10秒

删除index.html：

查看：

当我们删除页面后，会报错404;然后就会探测失败，最后会重启

4.3tcpSocket方式：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-httpget
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: liveness-httpget-container
    image: soscscs/myapp:v1           #soscscs：nginx1.12
    imagePullPolicy: IfNotPresent      #拉取策略
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    livenessProbe:              #探针
      httpGet:
        port: http
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 1     #延迟1秒开始探测
      periodSeconds: 3          #每3秒探测一次
      timeoutSeconds: 10         #超时时间10秒

这个例子同时使用 readinessProbe 和 livenessProbe 探测。kubelet 会在容器启动 5 秒后发送第一个 readinessProbe 探测。这会尝试连接 goproxy 容器的 8080 端口。如果探测成功，kubelet 将继续每隔 10 秒运行一次检测。除了 readinessProbe 探测，这个配置包括了一个 livenessProbe 探测。kubelet 会在容器启动 15 秒后进行第一次 livenessProbe 探测。就像 readinessProbe 探测一样，会尝试连接 goproxy 容器的 8080 端口。如果 livenessProbe 探测失败，这个容器会被重新启动。

4.4.就绪探针readinessProbe1：

vim readiness-httpget.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: readiness-httpget
  namespace: default
spec:
  containers:
  - name: readiness-httpget-container
    image: soscscs/myapp:v1                               #指定了容器使用的镜像
    imagePullPolicy: IfNotPresent                         #指定了镜像拉取策略为仅在本地不存在时才拉取
    ports:                                                              #定义了容器暴露的端口，这里使用的是 80 端口
    - name: http
      containerPort: 80
    readinessProbe:                                            #就绪探测配置，用于检查容器是否准备好接受请求
      httpGet:                                                      #指定了进行 HTTP GET 请求的方式进行探
        port: 80                                                    #探测请求将发送到容器的 80 端口
        path: /index1.html                                    #探测请求发送的路径为 "/index1.html"
      initialDelaySeconds: 1                               #容器启动后等待 1 秒后开始进行就绪探测
      periodSeconds: 3                                     #进行就绪探测的间隔为 3 秒
    livenessProbe:                                           #存活探测配置，用于检查容器是否存活
      httpGet:                                                   #指定了进行 HTTP GET 请求的方式进行探测
        port: http                                               #探测请求将发送到容器的 "http" 端口（实际上可能是 "http" 端口的映射，比如 8080）
        path: /index.html                                  #探测请求发送的路径为 "/index.html"
      initialDelaySeconds: 1                           #器启动后等待 1 秒后开始进行存活探测
      periodSeconds: 3                                  #进行存活探测的间隔为 3 秒
      timeoutSeconds: 10                              #探测请求的超时时间为 10 秒

kubectl create -f readiness-httpget.yaml

#readiness探测失败，无法进入READY状态
kubectl get pods

kubectl exec -it readiness-httpget sh
cd /usr/share/nginx/html/
ls
50x.html    index.html
echo 123 > index1.html 
exit

kubectl get pods

4.5.就绪探针readinessProbe2：

vim readiness-myapp.yaml
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp1
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: soscscs/myapp:v1
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    readinessProbe:
      httpGet:
        port: 80
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 5
      timeoutSeconds: 10
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp2
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: soscscs/myapp:v1
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    readinessProbe:
      httpGet:
        port: 80
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 5
      timeoutSeconds: 10
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp3
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: soscscs/myapp:v1
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    readinessProbe:
      httpGet:
        port: 80
        path: /index.html
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 5
      timeoutSeconds: 10
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp
spec:
  selector:
    app: myapp
  type: ClusterIP
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 80

kubectl create -f readiness-myapp.yaml

kubectl get pods,svc,endpoints -o wide

kubectl exec -it pod/myapp1 -- rm -rf /usr/share/nginx/html/index.html

#readiness探测失败，Pod 无法进入READY状态，且端点控制器将从 endpoints 中剔除删除该 Pod 的 IP 地址
kubectl get pods,svc,endpoints -o wide

4.6.启动、退出动作：

#启动、退出动作
vim post.yaml
 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: lifecycle-demo
spec:
  containers:
  - name: lifecycle-demo-container
    image: soscscs/myapp:v1
    lifecycle:   #此为关键字段
      postStart:
        exec:
          command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello from the postStart handler >> /var/log/nginx/message"]      
      preStop:
        exec:
          command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello from the poststop handler >> /var/log/nginx/message"]
    volumeMounts:
    - name: message-log
      mountPath: /var/log/nginx/
      readOnly: false
  initContainers:
  - name: init-myservice
    image: soscscs/myapp:v1
    command: ["/bin/sh", "-c", "echo 'Hello initContainers'   >> /var/log/nginx/message"]
    volumeMounts:
    - name: message-log
      mountPath: /var/log/nginx/
      readOnly: false
  volumes:
  - name: message-log
    hostPath:
      path: /data/volumes/nginx/log/
      type: DirectoryOrCreate

kubectl create -f post.yaml

kubectl get pods -o wide

kubectl exec -it lifecycle-demo -- cat /var/log/nginx/message

#在 node01 节点上查看
[root@node01 ~]# cd /data/volumes/nginx/log/
[root@node01 log]# ls
access.log  error.log  message
[root@node01 log]# cat message 
Hello initContainers
Hello from the postStart handler
#由上可知，init Container先执行，然后当一个主容器启动后，Kubernetes 将立即发送 postStart 事件。

#在master删除 pod 后，再在 node01 节点上查看
kubectl delete pod lifecycle-demo
 
[root@node01 log]# cat message 
Hello initContainers
Hello from the postStart handler
Hello from the poststop handler
#由上可知，当在容器被终结之前， Kubernetes 将发送一个 preStop 事件。

三、总结：

1.pod容器探针三种方式：

存活探针：

判断容器是否运行正常，如果探测失败则杀死容器（不是pod），容器根据容器策略决定是否重启

就绪探针：

判断pod是否能进入ready状态，做好接受请求的准备，如果探测失败会进入notready状态，并且从serivce资源的endpointis中的提出，service将不会再把访问请求转发给这个pod

启动探针：

判断容器内的应用是否启动成功，在探测成功状态为success之前，其他探针都会处于失效状态

2.三种探测方式：

exec：

通过command设置，执行在容器内执行的Linux命令来进行探测，如果返回码为0，则为探测成功；非0则为探测失败

httpget：

通过http get 请求访问指定容器端口和url路径，如果访问状态码为>=200且<400(2xx 300),则认为探测成功，否则失败

tcpsocket：

通过指定的端口发送tcp连接，如果端口无误且三次握手成功（tcp连接成功），则认为探测成功

3.数据流向：

K8S/Kubernetes

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