K8s 里多容器 Pod 的健康检查探针工作机制分析

Posted on by hackdl

目录
  • 1. 开篇
  • 2. 聊啥
  • 3. 结论（TL;DR）
  • 4. 测试过程

    • 4.1 准备测试用镜像
    • 4.2 准备 Deployment YAML
    • 4.3 准备 Service YAML
    • 4.4 准备第二个 Service YAML
    • 4.5 测试过程
  • 5. 结论
  • 6. 结尾

1. 开篇

米娜桑，宝子们，ladies and 砖头们…… 总之，我回来了！

你看这标题，没错，K8s 的。兜转两载，我还是决定从“DevOps 工程师”变回“机器学习平台研发工程师”。直观一点讲，就是“云平台开发”那点事配上 GPU 那点料，是不是很好理解？

Anyway，以后又有机会玩 K8s 了，所以接下来我会继续更新和 K8s 或者“机器学习平台”相关的内容。总之总之，你们蹲了那么久的更新，来了！

2. 聊啥

今天有个同事问我：在1个 Pod 中跑多个 Container，如果其中一个挂了，另外一个会怎样？

嗯…… 我记得大概，不过没有确切的结论，这个取决于 probes 是怎么工作的，于是我实测了一下，发现和预期不是完全一致。

于是乎，今天和大伙分享下这个知识点。

3. 结论（TL;DR）

对，结论在开头。毕竟，我知道你们都很忙。

一番操作猛如虎，然后我发现：

当1个 Pod 中包含2个 Containers 的时候，如果2个 Containers 分别对外暴露不同的端口（http 服务为例），当其中有1个 Container 的：

  1. Liveness probe 失败，则该 Container 会被 Kubelet 干掉，然后该 Container 重启/重建（当然，你的重启策略得是 Always），另外一个 Container 不会重启（也就是不会发生 Pod 级别的重启/重建，因此 Pod IP 也不会变化）；
  2. Readiness probe 失败，这时候 Pod 状态里的 Ready 列自然是1/2，关键是 Service 会怎样工作呢？
    1. 当使用1个 Service 负载流量到这个 Pod 的2个端口时，Service 对应的 Endpoint 会变成 NotReady，导致 Pod 中 ready 的那个 Container 也不能通过 Service 地址访问到；
    2. 当使用2个不同的 Service 分别负载流量到这个 Pod 的2个端口时，很遗憾，对应的2个 Endpoint 均会变成 NotReady，而不是1个 Ready，一个 NotReady。（这是和我最开始的猜测不相符的）

4. 测试过程

你居然看到了这里，宝子，你是个求知欲很强的孩子啊！

4.1 准备测试用镜像

我想用 NGINX 镜像来完成这次 probes 特性测试，但是要让2个 containers 在1个 Pod 里监听不同的端口，那就得重新打下镜像，包一层了。

1. 首先，准备一个配置文件

  • default.conf
server {
    listen 8080;

    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }
}

2. 然后准备一个 Dockerfile

  • Dockerfile
FROM nginx

RUN rm /etc/nginx/conf.d/default.conf

COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/

EXPOSE 8080

注意到这里我们将端口服务器托管网号指定成了8080。

3. 接着 build 一下

docker build -t my-nginx-8080:1.0 .

很酷，第一个镜像有了。然后咱需要继续搞一个监听8081端口的新镜像。

4. 更新配置文件

  • default.conf
server {
    listen 8081;

    location / {
        root   /usr/share/nginx/html;
        index  index.html index.htm;
    }
}

5. 更新 Dockerfile

FROM nginx

RUN rm /etc/nginx/conf.d/default.conf

COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/

EXPOSE 8081

6. build 第二个镜像

docker build -t my-nginx-8081:1.0 .

OK，到这里2个镜像就准备完成了。接着如何将镜像丢到 K8s worker 节点，大家就各显神通吧，通过镜像仓库也行，手动拷贝也罢。

4.2 准备 Deployment YAML

首先跑一个 probe 能过的版本，确保“1 Pod 2 Container”启起来。

  • deploy.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx-container1
        image: my-nginx-8080:1.0
        ports:
        - containerPort: 8080
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 5
          periodSeconds: 5
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 5
          periodSeconds: 5
      - name: nginx-container2
        image: my-nginx-8081:1.0
        ports:
        - container服务器托管网Port: 8081
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /
            port: 8081
          initialDelaySeconds: 5
          periodSeconds: 5
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /
            port: 8081
          initialDelaySeconds: 5
          periodSeconds: 5

4.3 准备 Service YAML

然后准备一个 Service，用来测试 readinessProbe 相关行为。

  • svc.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - name: port1
      protocol: TCP
      port: 8080
      targetPort: 8080
    - name: port2
      protocol: TCP
      port: 8081
      targetPort: 8081

4.4 准备第二个 Service YAML

如果是分开的2个 Services 去转发流量到 Pod 内的2个 Containers 呢？也试一下：

  • svc-2.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-nginx-service-1
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 8080
      targetPort: 8080
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-nginx-service-2
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 8081
      targetPort: 8081

4.5 测试过程

Apply YAML 后，依次将 Deployment 配置里的 livenessProbe.httpGet.path 和 readinessProbe.httpGet.path 从正确的 / 改成会引发404的 /hehe，然后观察 Pod 的状态变化，Service/Endpoint 的状态变化，就可以啦。

（对，不放截图，显得冗长，不是懒，真的不是懒！）

5. 结论

前面贴过结论了，复制粘贴一波：

当1个 Pod 中包含2个 Containers 的时候，如果2个 Containers 分别对外暴露不同的端口（http 服务为例），当其中有1个 Container 的：

  1. Liveness probe 失败，则该 Container 会被 Kubelet 干掉，然后该 Container 重启/重建（当然，你的重启策略得是 Always），另外一个 Container 不会重启（也就是不会发生 Pod 级别的重启/重建，因此 Pod IP 也不会变化）；
  2. Readiness probe 失败，这时候 Pod 状态里的 Ready 列自然是1/2，关键是 Service 会怎样工作呢？
    1. 当使用1个 Service 负载流量到这个 Pod 的2个端口时，Service 对应的 Endpoint 会变成 NotReady，导致 Pod 中 ready 的那个 Container 也不能通过 Service 地址访问到；
    2. 当使用2个不同的 Service 分别负载流量到这个 Pod 的2个端口时，很遗憾，对应的2个 Endpoint 均会变成 NotReady，而不是1个 Ready，一个 NotReady。（这是和我最开始的猜测不相符的）

6. 结尾

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