一、Pod生命周期

Pod对象自从创建开始至终止退出的时间范围称为生命周期，在这段时间中，Pod会处于多种不同的状态，并执行一些操作。其中，创建主容器为必须的操作，其他可选的操作包括运行初始化容器（init container）、容器启动后钩子（start hook）、容器的存活性探测（liveness probe）、就绪性探测（readiness probe）以及容器终止前钩子（pre stop hook）等，这些操作是否执行则取决于Pod的定义。

以下是k8s的生命周期示意图：

二、Init容器

1、简述

Pod能够具有多个容器，应用运行在容器里面，但是它也可能有一个或多个先于应用容器启动的Init容器

Init容器与普通的容器非常像，除了如下两点：

① Init容器总是运行到成功完成为止

② 每个Init容器都必须在下一个Init容器启动之前成功完成

如果Pod的Init容器失败，k8s会不断地重启该Pod，直到Init容器成功为止。然而，如果Pod对应的restartPolicy为Never，它不会重新启动

2、作用

因为Init容器具有与应用程序容器分离的单独镜像，所以它们的启动相关代码具有如下优势：

① 它们可以包含并运行实用工具，但是出于安全考虑，是不建议在应用程序容器镜像中包含这些实用工具的

② 它们可以包含实用工具和定制化代码来安装，但是不能出现在应用程序镜像中。例如，创建镜像没有必要FROM另外一个镜像，只需要在安装过程中适用类似sed、awk、python或dig这样的工具。

③ 应用程序镜像可以分离出创建和部署的角色，而没有必要联合它们构建一个单独的镜像。

④ Init容器使用Linux Namespace，所以相对应程序容器来说具有不同的文件系统视图。因此，它们能够具有访问Secret的权限，而应用程序容器则不能。

⑤ 它们必须在应用程序容器启动之前运行完成，而应用程序容器时并行运行的，所以Init容器能够提供一种简单的阻塞或延迟应用容器的启动的方法，直到满足了一组先决条件。

3、案例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:  
  name: myapp-pod  
  labels:   
    app: myapp
  spec:  
    containers:  
	  - name: myapp-container    
	    image: busybox   
	    command: ['sh','-c','echo The app is running! && sleep 3600']  
	initContainers:  
	  - name: init-myservice    
	    image: busybox   
	    command: ['sh','-c','until nslookup myservice; do echo waiting for myservice; sleep 2;done;']  
	  - name: init-mydb    
	    image: busybox    
		command: ['sh','-c','until nslookup mydb; do echo waiting for mydb; sleep 2; done;']

kind: Service
apiVersion: v1
metadata:  
  name: myservice
  spec:  
    ports:    
	  - protocol: TCP      
	    port: 80      
		targetPort: 9376
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:  
  name: mydb
  spec:  
    ports:    
	  - protocol: TCP      
	    port: 80      
		targetPort: 9377

4、特殊说明

① 在Pod启动过程中，Init容器会按顺序在网络和数据卷初始化之后启动。每个容器必须在下一个容器启动之前成功退出

② 如果由于运行时或失败退出，将导致容器启动失败，它会根据Pod的restartPolicy指定的策略进行重试。然而，如果Pod的restartPolicy设置为Always，Init容器失败时会使用RestartPolicy策略

③ 在所有的Init容器没有成功之前，Pod将不会变成Ready状态。Init容器的端口将不会在Service中进行聚集。正在初始化中的Pod处于Pending状态，但应该会将Initializing状态设置为true

④ 如果Pod重启，所有Init容器必须重新执行

⑤ 对Init容器spec的修改被限制在容器image字段，修改其他字段都不会生效。更改Init容器的image字段，等价于重启该Pod

⑥ Init容器具有应有容器的所有字段。除了readinessProbe，因为Init容器无法定义不同于完成（completion）的就绪（readiness）之外的其他状态。这回在验证过程中强制执行。

⑦ 在Pod中的每个app和Init容器的名称必须唯一；与任何其他容器共享同一个名称，会在验证时抛出错误

三、容器探针

1、简述

探针是由Kubelet对容器执行的定期诊断。需执行诊断，kubelet调用有容器实现的Handler。有三种类型的处理程序：

① ExecAction：在容器内执行指定命令。如果命令退出是返回码为0则任务诊断成功

② TCPSocketAction：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

③ HTTPGetAction：对指定的端口和路径上的容器的IP地址执行HTTP Get请求。如果响应的状态码不大于等于200且小于400，则诊断被认为是成功的

每次探测都将获得以下三种结果之一：

① 成功：容器通过了诊断

② 失败：容器未通过诊断

③ 未知：诊断失败，因此不会采取任何行动

2、探测方式

livenessProbe：存活检测，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的影响。如果容器不提供存活探测，则默认状态为Success

readinessProbe：就绪检测，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

3、案例

① 存活检测

livenessProbe-exec

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:  
  name: liveness-exec-pod  
  namespace: default
  spec:  
    containers:  
	- name: liveness-exec-container    
	  image: hub.atguigu.com/library/busybox    
	  imagePullPolicy: IfNotPresent    
	  command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/live ; sleep 60; rm -rf /tmp/live; sleep3600"]    
	  livenessProbe:      
	    exec:        
		  command: ["test","-e","/tmp/live"]      
		initialDelaySeconds: 1      
		periodSeconds: 3

livenessProbe-httpget

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:  
  name: liveness-httpget-pod  
  namespace: default
  spec:  
    containers:  
	- name: liveness-httpget-container    
	  image: hub.atguigu.com/library/myapp:v1    
	  imagePullPolicy: IfNotPresent    
	  ports:
	  - name: http
	    containerPort: 80  
	  livenessProbe:      
	    httpGet:
	      port: http
	      path: /index.html    
		initialDelaySeconds: 1      
		periodSeconds: 3
		timeoutSeconds: 10

livenessProbe-tcp

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:  
  name: liveness-tcp-pod  
  namespace: default
  spec:  
    containers:  
	- name: nginx
	  image: hub.atguigu.com/library/myapp:v1    
	  livenessProbe:      
		initialDelaySeconds: 1      
		timeoutSeconds: 10
		tcpSocket:
		  port: 80

② 就绪检测

readinessProbe-httpget

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:  
  name: readiness-httpget-pod  
  namespace: default
  spec:  
    containers:  
	- name: readiness-httpget-container    
	  image: hub.atguigu.com/library/myapp:v1    
	  imagePullPolicy: IfNotPresent    
	  ports:
	  - name: http
	    containerPort: 80  
	  readinessProbe:      
	    httpGet:
	      port: http
	      path: /index.html    
		initialDelaySeconds: 1      
		periodSeconds: 3

四、Pod Hook

1、简述

Pod Hook（钩子）是由k8s关联的kubelet发起的，当容器中的进程启动前或者容器中的进程终止之前进行，这是包含在容器的生命周期之中。可以同时为Pod中的所有容器都配置hook

Hook的类型包括两种：

① exec：执行一段命令

② HTTP：发起HTTP请求

2、案例

启动、退出动作

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata: 
  name: lifecycle-demo
  spec:  
    containers:  
	- name: lifecycle-demo-container    
	  image: nginx    
	  lifecycle:      
	    postStart:        
		  exec:          
		    command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello from the postStart handler >/usr/share/message"]      
		preStop:        
		  exec:
            command: ["/bin/sh", "-c", "echo Hello from the poststop handler >/usr/share/message"]

五、重启策略

1、简述

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。

2.案例

Pod 中只有一个容器并且正在运行，容器成功退出

• 记录事件完成
• 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：Pod phase变成Running
  • Never：Pod phase变成Failed

Pod 中有两个容器并且正在运行。容器1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：Pod phase变成Running
  • Never：Pod phase变成Running

• 如果有容器1没有处于运行状态，并且容器2退出：

  • 记录失败事件
  • 如果restartPolicy为：
    • Always：重启容器；Pod phase仍为Running
    • OnFailure：Pod phase变成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：Pod phase变成Running
  • Never：Pod phase变成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

六、Pod phase

1、简述

Pod的status字段是一个PodStatus对象，PodStatus中有一个phase字段。

Pod的相位（phase）是Pod在其生命周期中的简单宏观概述。该阶段并不是对容器或Pod的综合汇总，也不是为了做为综合状态机

Pod相位的数量和含义是严格指定的。除了本文档中列举的状态外，不应该再假定Pod有其他的phase值

2、Pod phase可能存在的值

挂起（Pending）：Pod已被Kubernetes系统接受，但有一个或者多个容器镜像尚未创建。等待时间包括调度Pod的时间和通过网络下载镜像的时间，这可能需要花点时间

运行中（Running）：该Pod已经绑定到了一个节点上，Pod中所有的容器都已被创建。至少有一个容器正在运行，或者正处于启动或重启状态

成功（Succeeded）：Pod中的所有容器都被成功终止，并且不会再重启

失败（Failed）：Pod中的所有容器都已终止了，并且至少有一个容器是因为失败终止。也就是说，容器以非0状态退出或者被系统终止

未知（Unknown）：因为某些原因无法取得Pod的状态，通常是因为与Pod所在主机通信失败