第一步： 下面我们模拟一个容器发生故障的场景，Pod 配置文件如下：

Pod 的 restartPolicy 设置为 OnFailure，默认为 Always。

sleep 10; exit 1 模拟容器启动 10 秒后发生故障。、

第二步：执行 kubectl apply 创建 Pod，命名为 healthcheck。

[root@ken ~]# kubectl apply -f healthcheck.yml
pod/healthcheck created

第三步：过几分钟查看 Pod 的状态：

[root@ken ~]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
healthcheck 0/1 CrashLoopBackOff 2 85s 10.244.1.47 host1

可看到容器当前已经重启了 2次。

在上面的例子中，容器进程返回值非零，Kubernetes 则认为容器发生故障，需要重启。但有不少情况是发生了故障，但进程并不会退出。比如访问 Web 服务器时显示 500 内部错误，可能是系统超载，也可能是资源死锁，此时 httpd 进程并没有异常退出，在这种情况下重启容器可能是最直接最有效的解决方案，那我们如何利用 Health Check 机制来处理这类场景呢？

Liveness探测

Liveness 探测让用户可以自定义判断容器是否健康的条件。如果探测失败，Kubernetes 就会重启容器。

第一步：创建如下 Pod：

：

启动进程首先创建文件 /tmp/healthy，30 秒后删除，在我们的设定中，如果 /tmp/healthy 文件存在，则认为容器处于正常状态，反正则发生故障。

livenessProbe 部分定义如何执行 Liveness 探测：

探测的方法是：通过 cat 命令检查 /tmp/healthy 文件是否存在。如果命令执行成功，返回值为零，Kubernetes 则认为本次 Liveness 探测成功；如果命令返回值非零，本次 Liveness 探测失败。

initialDelaySeconds: 10 指定容器启动 10 之后开始执行 Liveness 探测，我们一般会根据应用启动的准备时间来设置。比如某个应用正常启动要花 30 秒，那么 initialDelaySeconds 的值就应该大于 30。

periodSeconds: 5 指定每 5 秒执行一次 Liveness 探测。Kubernetes 如果连续执行 3 次 Liveness 探测均失败，则会杀掉并重启容器。

第二步：下面创建 Pod liveness：

[root@ken ~]# kubectl apply -f healthcheck.yml
pod/liveness created

从配置文件可知，最开始的 30 秒，/tmp/healthy 存在，cat 命令返回 0，Liveness 探测成功

第三步：这段时间 kubectl describe pod liveness 的 Events部分会显示正常的日志。

[root@ken ~]# kubectl describe pod liveness
…
Events:
Type Reason Age From Message

---

Normal Scheduled 30s default-scheduler Successfully assigned default/liveness to host1
Normal Pulling 29s kubelet, host1 pulling image “busybox”
Normal Pulled 27s kubelet, host1 Successfully pulled image “busybox”
Normal Created 27s kubelet, host1 Created container
Normal Started 27s kubelet, host1 Started container

第四步：35秒后再次查看日志

35 秒之后，日志会显示 /tmp/healthy 已经不存在，Liveness 探测失败。再过几十秒，几次探测都失败后，容器会被重启。

[root@ken ~]# kubectl describe pod liveness
…
Events:
Type Reason Age From Message

---

Normal Scheduled 60s default-scheduler Successfully assigned default/liveness to host1
Normal Pulling 59s kubelet, host1 pulling image “busybox”
Normal Pulled 57s kubelet, host1 Successfully pulled image “busybox”
Normal Created 57s kubelet, host1 Created container
Normal Started 57s kubelet, host1 Started container
Warning Unhealthy 13s (x3 over 23s) kubelet, host1 Liveness probe failed: cat: can’t open ‘/tmp/healthy’: No such file or directory

第五步：查看pod

可以发现容器开始被重启

Readiness 探测

除了 Liveness 探测，Kubernetes Health Check 机制还包括 Readiness 探测。

用户通过 Liveness 探测可以告诉 Kubernetes 什么时候通过重启容器实现自愈；Readiness 探测则是告诉 Kubernetes 什么时候可以将容器加入到 Service 负载均衡池中，对外提供服务。

第一步：Readiness 探测的配置语法与 Liveness 探测完全一样

这个配置文件只是将前面例子中的 liveness 替换为了 readiness，我们看看有什么不同的效果。

第二步：部署

[root@ken ~]# kubectl apply -f readness.yml
pod/readiness created

[root@ken ~]# kubectl get pod readiness
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
readiness 0/1 Running 0 17s

[root@ken ~]# kubectl get pod readiness
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
readiness 1/1 Running 0 18s

[root@ken ~]# kubectl get pod readiness
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
readiness 0/1 Running 0 84s

Pod readiness 的 READY 状态经历了如下变化：

刚被创建时，READY 状态为不可用。

15 秒后（initialDelaySeconds + periodSeconds），第一次进行 Readiness 探测并成功返回，设置 READY 为可用。

30 秒后，/tmp/healthy 被删除，连续 3 次 Readiness 探测均失败后，READY 被设置为不可用。

第三步：通过 kubectl describe pod readiness 也可以看到 Readiness 探测失败的日志。

[root@ken ~]# kubectl describe pod readiness
…
Events:
Type Reason Age From Message

---

Normal Scheduled 104s default-scheduler Successfully assigned default/readiness to host1
Normal Pulling 103s kubelet, host1 pulling image “busybox”
Normal Pulled 101s kubelet, host1 Successfully pulled image “busybox”
Normal Created 101s kubelet, host1 Created container
Normal Started 100s kubelet, host1 Started container
Warning Unhealthy 1s (x14 over 66s) kubelet, host1 Readiness probe failed: cat: can’t open ‘/tmp/healthy’: No such file or directory

下面对 Liveness 探测和 Readiness 探测做个比较：

Liveness 探测和 Readiness 探测是两种 Health Check 机制，如果不特意配置，Kubernetes 将对两种探测采取相同的默认行为，即通过判断容器启动进程的返回值是否为零来判断探测是否成功。

两种探测的配置方法完全一样，支持的配置参数也一样。不同之处在于探测失败后的行为：Liveness 探测是重启容器；Readiness 探测则是将容器设置为不可用，不接收 Service 转发的请求。

Liveness 探测和 Readiness 探测是独立执行的，二者之间没有依赖，所以可以单独使用，也可以同时使用。用 Liveness 探测判断容器是否需要重启以实现自愈；用 Readiness 探测判断容器是否已经准备好对外提供服务。

健康检测在scale up中的应用

对于多副本应用，当执行 Scale Up 操作时，新副本会作为 backend 被添加到 Service 的负责均衡中，与已有副本一起处理客户的请求。考虑到应用启动通常都需要一个准备阶段，比如加载缓存数据，连接数据库等，从容器启动到正真能够提供服务是需要一段时间的。我们可以通过 Readiness 探测判断容器是否就绪，避免将请求发送到还没有 ready 的 backend。

第一步：下面是示例应用的配置文件。

重点关注 readinessProbe 部分。这里我们使用了不同于 exec 的另一种探测方法 – httpGet。Kubernetes 对于该方法探测成功的判断条件是 http 请求的返回代码在 200-400 之间。

schema 指定协议，支持 HTTP（默认值）和 HTTPS。

path 指定访问路径。

port 指定端口。

上面配置的作用是：

容器启动 10 秒之后开始探测。

如果 http://[container_ip]:8080/healthy 返回代码不是 200-400，表示容器没有就绪，不接收 Service web-svc 的请求。

每隔 5 秒再探测一次。

直到返回代码为 200-400，表明容器已经就绪，然后将其加入到 web-svc 的负责均衡中，开始处理客户请求。

探测会继续以 5 秒的间隔执行，如果连续发生 3 次失败，容器又会从负载均衡中移除，直到下次探测成功重新加入。

健康检测在滚动更新中的应用

现有一个正常运行的多副本应用，接下来对应用进行更新（比如使用更高版本的 image），Kubernetes 会启动新副本，然后发生了如下事件：

正常情况下新副本需要 10 秒钟完成准备工作，在此之前无法响应业务请求。

但由于人为配置错误，副本始终无法完成准备工作（比如无法连接后端数据库）。

先别继续往下看，现在请花一分钟思考这个问题：如果没有配置 Health Check，会出现怎样的情况？

因为新副本本身没有异常退出，默认的 Health Check 机制会认为容器已经就绪，进而会逐步用新副本替换现有副本，其结果就是：当所有旧副本都被替换后，整个应用将无法处理请求，无法对外提供服务。如果这是发生在重要的生产系统上，后果会非常严重。

如果正确配置了 Health Check，新副本只有通过了 Readiness 探测，才会被添加到 Service；如果没有通过探测，现有副本不会被全部替换，业务仍然正常进行。

第一步：用如下配置文件 app.v1.yml 模拟一个 10 副本的应用：

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