21. 健康检查

上节课我们和大家一起学习了Pod中容器的生命周期的两个钩子函数,PostStartPreStop,其中PostStart是在容器创建后立即执行的,而PreStop这个钩子函数则是在容器终止之前执行的。除了上面这两个钩子函数以外,还有一项配置会影响到容器的生命周期的,那就是健康检查的探针。

Kubernetes集群当中,我们可以通过配置liveness probe(存活探针)和readiness probe(可读性探针)来影响容器的生存周期。

* kubelet 通过使用 liveness probe 来确定你的应用程序是否正在运行,通俗点将就是是否还活着。一般来说,如果你的程序一旦崩溃了, Kubernetes 就会立刻知道这个程序已经终止了,然后就会重启这个程序。而我们的 liveness probe 的目的就是来捕获到当前应用程序还没有终止,还没有崩溃,如果出现了这些情况,那么就重启处于该状态下的容器,使应用程序在存在 bug 的情况下依然能够继续运行下去。
* kubelet 使用 readiness probe 来确定容器是否已经就绪可以接收流量过来了。这个探针通俗点讲就是说是否准备好了,现在可以开始工作了。只有当 Pod 中的容器都处于就绪状态的时候 kubelet 才会认定该 Pod 处于就绪状态,因为一个 Pod 下面可能会有多个容器。当然 Pod 如果处于非就绪状态,那么我们就会将他从我们的工作队列(实际上就是我们后面需要重点学习的 Service)中移除出来,这样我们的流量就不会被路由到这个 Pod 里面来了。

和前面的钩子函数一样的,我们这两个探针的支持两种配置方式:

* exec:执行一段命令
* http:检测某个 http 请求
* tcpSocket:使用此配置, kubelet 将尝试在指定端口上打开容器的套接字。如果可以建立连接,容器被认为是健康的,如果不能就认为是失败的。实际上就是检查端口

好,我们先来给大家演示下存活探针的使用方法,首先我们用exec执行命令的方式来检测容器的存活,如下:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: liveness-exec
  labels:
    test: liveness
spec:
  containers:
  - name: liveness
    image: busybox
    args:
    - /bin/sh
    - -c
    - touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 600
    livenessProbe:
      exec:
        command:
        - cat
        - /tmp/healthy
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 5

我们这里需要用到一个新的属性:livenessProbe,下面通过exec执行一段命令,其中periodSeconds属性表示让kubelet每隔5秒执行一次存活探针,也就是每5秒执行一次上面的cat /tmp/healthy命令,如果命令执行成功了,将返回0,那么kubelet就会认为当前这个容器是存活的并且很监控,如果返回的是非0值,那么kubelet就会把该容器杀掉然后重启它。另外一个属性initialDelaySeconds表示在第一次执行探针的时候要等待5秒,这样能够确保我们的容器能够有足够的时间启动起来。大家可以想象下,如果你的第一次执行探针等候的时间太短,是不是很有可能容器还没正常启动起来,所以存活探针很可能始终都是失败的,这样就会无休止的重启下去了,对吧?所以一个合理的initialDelaySeconds非常重要。

另外我们在容器启动的时候,执行了如下命令:

☁  ~ /bin/sh -c "touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 600"

意思是说在容器最开始的30秒内有一个/tmp/healthy文件,在这30秒内执行cat /tmp/healthy命令都会返回一个成功的返回码。30秒后,我们删除这个文件,现在执行cat /tmp/healthy是不是就会失败了,这个时候就会重启容器了。

我们来创建下该Pod,在30秒内,查看PodEvent

☁  ~ kubectl describe pod liveness-exec

我们可以观察到容器是正常启动的,在隔一会儿,比如40s后,再查看下PodEvent,在最下面有一条信息显示 liveness probe失败了,容器被删掉并重新创建。

然后通过kubectl get pod liveness-exec可以看到RESTARTS值加1了。

同样的,我们还可以使用HTTP GET请求来配置我们的存活探针,我们这里使用一个liveness镜像来验证演示下,

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    test: liveness
  name: liveness-http
spec:
  containers:
  - name: liveness
    image: cnych/liveness
    args:
    - /server
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /healthz
        port: 8080
        httpHeaders:
        - name: X-Custom-Header
          value: Awesome
      initialDelaySeconds: 3
      periodSeconds: 3

同样的,根据periodSeconds属性我们可以知道kubelet需要每隔3秒执行一次liveness probe,该探针将向容器中的 server 的8080端口发送一个 HTTP GET 请求。如果 server 的 /healthz 路径的 handler 返回一个成功的返回码,kubelet就会认定该容器是活着的并且很健康,如果返回失败的返回码,kubelet将杀掉该容器并重启它。。initialDelaySeconds 指定kubelet在该执行第一次探测之前需要等待3秒钟。

通常来说,任何大于200小于400的返回码都会认定是成功的返回码。其他返回码都会被认为是失败的返回码。

我们可以来查看下上面的healthz的实现:

http.HandleFunc("/healthz", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    duration := time.Now().Sub(started)
    if duration.Seconds() > 10 {
        w.WriteHeader(500)
        w.Write([]byte(fmt.Sprintf("error: %v", duration.Seconds())))
    } else {
        w.WriteHeader(200)
        w.Write([]byte("ok"))
    }
})

大概意思就是最开始前10s返回状态码200,10s过后就返回500的status_code了。所以当容器启动3秒后,kubelet 开始执行健康检查。第一次健康监测会成功,因为是在10s之内,但是10秒后,健康检查将失败,因为现在返回的是一个错误的状态码了,所以kubelet将会杀掉和重启容器。

同样的,我们来创建下该Pod测试下效果,10秒后,查看 Pod 的 event,确认liveness probe失败并重启了容器。

☁  ~ kubectl describe pod liveness-http

然后我们来通过端口的方式来配置存活探针,使用此配置,kubelet将尝试在指定端口上打开容器的套接字。 如果可以建立连接,容器被认为是健康的,如果不能就认为是失败的。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: goproxy
  labels:
    app: goproxy
spec:
  containers:
  - name: goproxy
    image: cnych/goproxy
    ports:
    - containerPort: 8080
    readinessProbe:
      tcpSocket:
        port: 8080
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 10
    livenessProbe:
      tcpSocket:
        port: 8080
      initialDelaySeconds: 15
      periodSeconds: 20

我们可以看到,TCP 检查的配置与 HTTP 检查非常相似,只是将httpGet替换成了tcpSocket。 而且我们同时使用了readiness probeliveness probe两种探针。 容器启动后5秒后,kubelet将发送第一个readiness probe(可读性探针)。 该探针会去连接容器的8080端,如果连接成功,则该 Pod 将被标记为就绪状态。然后Kubelet将每隔10秒钟执行一次该检查。

除了readiness probe之外,该配置还包括liveness probe。 容器启动15秒后,kubelet将运行第一个 liveness probe。 就像readiness probe一样,这将尝试去连接到容器的8080端口。如果liveness probe失败,容器将重新启动。

有的时候,应用程序可能暂时无法对外提供服务,例如,应用程序可能需要在启动期间加载大量数据或配置文件。 在这种情况下,您不想杀死应用程序,也不想对外提供服务。 那么这个时候我们就可以使用readiness probe来检测和减轻这些情况。 Pod中的容器可以报告自己还没有准备,不能处理Kubernetes服务发送过来的流量。

从上面的YAML文件我们可以看出readiness probe的配置跟liveness probe很像,基本上一致的。唯一的不同是使用readinessProbe而不是livenessProbe。两者如果同时使用的话就可以确保流量不会到达还未准备好的容器,准备好过后,如果应用程序出现了错误,则会重新启动容器。

另外除了上面的initialDelaySecondsperiodSeconds属性外,探针还可以配置如下几个参数:

* timeoutSeconds:探测超时时间,默认1秒,最小1秒。
* successThreshold:探测失败后,最少连续探测成功多少次才被认定为成功。默认是 1,但是如果是`liveness`则必须是 1。最小值是 1。
* failureThreshold:探测成功后,最少连续探测失败多少次才被认定为失败。默认是 3,最小值是 1。

这就是liveness probe(存活探针)和readiness probe(可读性探针)的使用方法。在Pod的生命周期当中,我们已经学习了容器生命周期中的钩子函数和探针检测,下节课给大家讲解Pod层面生命周期的一个阶段:初始化容器。

Copyright © qikqiak.com 2018 all right reserved,powered by GitbookUpdated: 2018-08-21 08:45:49

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