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业务探针(Readiness probe)

业务探针(Readiness probe)

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更新时间:2021/04/12 GMT+08:00

一个新Pod创建后,Service就能立即选择到它,并会把请求转发给Pod,那问题就来了,通常一个Pod启动是需要时间的,如果Pod还没准备好(可能需要时间来加载配置或数据,或者可能需要执行 一个预热程序之类),这时把请求转给Pod的话,Pod也无法处理,造成请求失败。

Kubernetes中解决这个问题的方法就是给Pod加一个业务就绪探针Readiness Probe,当检测到Pod就绪后才允许Service请求转给Pod。

Readiness Probe同样是周期性的检测Pod,然后根据响应来判断Pod是否就绪,与存活探针(liveness probe)相同,云容器实例中也支持两种类型的Readiness Probe。

  • HTTP GET:往容器的IP:Port发送HTTP GET请求,如果probe收到2xx或3xx,说明已经就绪。
  • Exec:probe执行容器中的命令并检查命令退出的状态码,如果状态码为0则说明已经就绪。

Readiness Probe的工作原理

如果调用kubectl describe命令查看Service的信息,您会看下如下信息。

$ kubectl describe svc nginx -n $namespace_name
Name:              nginx
......
Endpoints:         192.168.113.81:80,192.168.165.64:80,192.168.198.10:80
......

可以看到一个Endpoints,Endpoints同样也是Kubernetes的一种资源对象,可以查询得到。

$ kubectl get endpoints -n $namespace_name
NAME         ENDPOINTS                                               AGE
nginx        192.168.113.81:80,192.168.165.64:80,192.168.198.10:80   14m

这里的192.168.113.81:80是Pod的IP:Port,通过如下命令可以查看到Pod的IP,与上面的IP一致。

# kubectl get pods -o wide -n $namespace_name
NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP                                                                             
nginx-55c54cc5c7-49chn   1/1       Running   0          1m        192.168.198.10
nginx-55c54cc5c7-x87lb   1/1       Running   0          1m        192.168.165.64
nginx-55c54cc5c7-xp4c5   1/1       Running   0          1m        192.168.113.81

通过Endpoints就可以实现Readiness Probe的效果,当Pod还未就绪时,将Pod的IP:Port在Endpoints中删除,Pod就绪后再加入到Endpoints中,如下图所示。

图1 Readiness Probe的实现原理

Exec

Exec方式与HTTP GET方式一致,如下所示,这个探针执行ls /ready命令,如果这个文件存在,则返回0,说明Pod就绪了,否则返回其他状态码。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:latest
        name: container-0
        resources:
          limits:
            cpu: 500m
            memory: 1024Mi
          requests:
            cpu: 500m
            memory: 1024Mi
        readinessProbe:      # Readiness Probe
          exec:              # 定义 ls /ready 命令
            command:
            - ls
            - /ready
      imagePullSecrets:
      - name: imagepull-secret

将上面Deployment的定义保存到deploy-read.yaml文件中,删除之前创建的Deployment,用deploy-read.yaml创建这个Deployment。

# kubectl delete deploy nginx -n $namespace_name
deployment.apps "nginx" deleted

# kubectl create -f deploy-read.yaml -n $namespace_name
deployment.apps/nginx created

这里由于nginx镜像不包含 /ready 这个文件,所以在创建完成后容器不在Ready状态,如下所示,注意READY这一列的值为0/1,表示容器没有Ready。

# kubectl get po -n $namespace_name
NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-7955fd7786-686hp   0/1       Running   0          7s
nginx-7955fd7786-9tgwq   0/1       Running   0          7s
nginx-7955fd7786-bqsbj   0/1       Running   0          7s

再次查看Service,发现Endpoints一行的值为空,表示没有Endpoints。

$ kubectl describe svc nginx -n $namespace_name
Name:              nginx
......
Endpoints:         
......

如果此时给容器中创建一个 /ready 的文件,让Readiness Probe成功,则容器会处于Ready状态。再查看Pod和Endpoints,发现创建了/ready文件的容器已经Ready,Endpoints也已经添加。

# kubectl exec -n $namespace_name nginx-7955fd7786-686hp -- touch /ready 

# kubectl get po -o wide -n $namespace_name
NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP
nginx-7955fd7786-686hp   1/1       Running   0          10m       192.168.93.169 
nginx-7955fd7786-9tgwq   0/1       Running   0          10m       192.168.166.130
nginx-7955fd7786-bqsbj   0/1       Running   0          10m       192.168.252.160

# kubectl get endpoints -n $namespace_name
NAME       ENDPOINTS           AGE
nginx      192.168.93.169:80   14d

HTTP GET

Readiness Probe的配置与存活探针(livness probe)一样,都是在 Pod Template 的 containers 里面,如下所示,这个Readiness Probe向Pod发送HTTP请求,当Probe收到2xx或3xx返回时,说明Pod已经就绪,这

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:latest
        name: container-0
        resources:
          limits:
            cpu: 500m
            memory: 1024Mi
          requests:
            cpu: 500m
            memory: 1024Mi
        readinessProbe:           # readinessProbe
          httpGet:                # HTTP GET定义
            path: /read
            port: 80
      imagePullSecrets:
      - name: imagepull-secret

Readiness Probe高级配置

与Liveness Probe相同,Readiness Probe也有同样的高级配置选项,上面nginx Pod的describe命令回显有中有如下行。

Readiness: exec [ls /var/ready] delay=0s timeout=1s period=10s #success=1 #failure=3

这一行表示readiness probe的具体参数配置,其含义如下:

  • delay=0s 表示容器启动后立即开始探测,没有延迟时间
  • timeout=1s 表示容器必须在1s内做出相应反馈给probe,否则视为探测失败
  • period=10s 表示每10s探测一次
  • #success=1 表示探测连续1次成功表示成功
  • #failure=3 表示探测连续3次失败后会重启容器

这些是创建时默认设置的,您也可以手动配置,如下所示。

        readinessProbe:      # Readiness Probe
          exec:              # 定义 ls /readiness/ready 命令
            command:
            - ls
            - /readiness/ready
          initialDelaySeconds: 10    # 容器启动后多久开始探测
          timeoutSeconds: 2          # 表示容器必须在2s内做出相应反馈给probe,否则视为探测失败
          periodSeconds: 30          # 探测周期,每30s探测一次
          successThreshold: 1        # 连续探测1次成功表示成功
          failureThreshold: 3        # 连续探测3次失败表示失败
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