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docker中pod生命周期的示例分析

发表于：2025-01-17 作者：千家信息网编辑

千家信息网最后更新 2025年01月17日，这篇文章给大家分享的是有关docker中pod生命周期的示例分析的内容。小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，一起跟随小编过来看看吧。查看资源配置清单帮助[root@master manifest

千家信息网最后更新 2025年01月17日docker中pod生命周期的示例分析

这篇文章给大家分享的是有关docker中pod生命周期的示例分析的内容。小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，一起跟随小编过来看看吧。

查看资源配置清单帮助

[root@master manifests]# kubectl explain pods.spec.containers #查看帮助

资源配置清单分类

自主式pod资源：

资源的清单格式：

一级字段：apiVersion(group/version组成)，kind，metadata（包括name,namespace,labels,annotations）,spec ,status。

pod资源-spec.containers

- name:pod名字

image:镜像名字

imagePullPolicy:表示从哪拉镜像，Always（不管本地有没有镜像，都要从仓库中下载镜像，也就是说，即使本地有镜像了，也不使用本地镜像，而是从仓库下载）, Never（从来不从仓库下载镜像，也就是说本地有镜像就用，没有就算了）, IfNotPresent(如果本地存在就直接使用，不存在才从仓库下载)。默认的策略是：当镜像标签版本是latest，默认策略就是Always；如果指定特定版本默认拉取策略就是IfNotPresent。

如上图，指定ImagePullPolicy策略为ifNotPresent后，即使image指定的版本未latest，这样每次启动容器，也不会从仓库重新下载镜像了。

ports：指定暴露容器端口号，可以指定多个端口，如下：

[root@master manifests]# cat pod-demo.yaml apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: pod-demo  namespace: default  labels:    app: myapp  #kv格式的，也可以用花括号表示    tier: frontend #定义所属的层次spec:  containers:   - name: myapp  #前面的-号表示这是一个列表格式的,也可以用中括号表示    image: tomcat     ports:    - name: http      containerPort: 80    - name: https      containerPort: 443  - name: busybox    image: busybox:latest    imagePullPolicy: IfNotPresent #指定ImagePullPolicy策略为ifNotPresent后，即使image指定的版本未latest，以后每次启动容器，也不会从仓库重新下载镜像了    command:    - "/bin/sh"    - "-c"    - "echo $(date) >> /usr/share/nginx/html/index.html; sleep 5"   #以上命令也可以写作：command: ["/bin/sh","-c","sleep 3600"]

args:相当于dockerfile里面的cmd

command：相当于docker里面的Entrypoint

如果既没有指定args，也没有指定command，那么会默认使用dockfile的cmd和entrypoint。

如果指定了command，但没有提供args，那么就直接运行command。

如果指定了args，但是没指定command，那么将使用镜像中的entrypoint命令，把我们写的args当做参数传递给镜像中的entrypoint。

如果既用来command,又用了args，那么镜像中的cmd和entrypoint将被忽略，而使用K8s提供的command with args。

参考文档：https://kubernetes.io/docs/tasks/inject-data-application/define-command-argument-container/

[root@master manifests]# kubectl get pods -l release!=stable --show-labelsNAME                          READY     STATUS             RESTARTS   AGE       LABELSclient                        1/1       Running            0          1d        run=clientmyapp-fcc5f7f7c-4x2p7         0/1       ImagePullBackOff   0          1d        pod-template-hash=977193937,run=myappmyapp-fcc5f7f7c-dnkdq         0/1       ImagePullBackOff   0          1d        pod-template-hash=977193937,run=myappmytomcat-5f8c6fdcb-7t5s2      1/1       Running            0          1d        pod-template-hash=194729876,run=mytomcatmytomcat-5f8c6fdcb-lhcsc      1/1       Running            0          1d        pod-template-hash=194729876,run=mytomcatmytomcat-5f8c6fdcb-rntrg      1/1       Running            0          1d        pod-template-hash=194729876,run=mytomcatnginx-deploy-5b595999-fpm8x   1/1       Running            0          1d        pod-template-hash=16151555,release=canary,run=nginx-deploy

集合关系的标签选择器：key in (value1,value2...)，key notin (value1,value2...)，!key

[root@master ~]# kubectl get pods -l "release in (canary,beta,alpha)" --show-labelsNAME                          READY     STATUS    RESTARTS   AGE       LABELSnginx-deploy-5b595999-fpm8x   1/1       Running   0          1d        pod-template-hash=16151555,release=canary,run=nginx-deploy

[root@master ~]# kubectl get pods -l "release notin (canary,beta,alpha)" --show-labelsNAME                       READY     STATUS             RESTARTS   AGE       LABELSclient                     1/1       Running            0          1d        run=clientmyapp-fcc5f7f7c-4x2p7      0/1       ImagePullBackOff   0          1d        pod-template-hash=977193937,run=myappmyapp-fcc5f7f7c-dnkdq      0/1       ImagePullBackOff   0          1d        pod-template-hash=977193937,run=myapp

我们知道pod控制器和service都是要通过标签来进行关联，通常使用matchLabels，matchExpressions。许多资源支持内嵌字段定义其使用的标签选择器。

matchLabels：直接给定键值，相当于使用等值关系一样；

matchExpressions：基于给定的表达式来定义使用标签选择器，格式为{key!"KEY",operator:"OPERATOR"，values:[VAL1,VAL2,....]}，常用的操作符有：

1）In,NotIn,：values字段的值必须为非空列表

2）Exists，NotExists：values字段的值必须为空列表

不光pods有标签，nodes等对象都有标签，如下：

[root@master ~]# kubectl get nodes --show-labelsNAME      STATUS    ROLES     AGE       VERSION   LABELSmaster    Ready     master    4d        v1.11.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/hostname=master,node-role.kubernetes.io/master=node1     Ready         4d        v1.11.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/hostname=node1node2     Ready         4d        v1.11.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/hostname=node2

上面的标签是内建的标签，其中beta.kubernetes.io这部分是能在dns中解析的，该部分字符长度不能超过253个字符。

同样，我们也可以给nodes打标签，比如我们下面给node1节点打个disktype=ssd的标签

[root@master ~]# kubectl label nodes node1 disktype=ssdnode/node1 labeled

[root@master ~]# kubectl get nodes --show-labelsNAME      STATUS    ROLES     AGE       VERSION   LABELSmaster    Ready     master    4d        v1.11.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/hostname=master,node-role.kubernetes.io/master=node1     Ready         4d        v1.11.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,disktype=ssd,kubernetes.io/hostname=node1node2     Ready         4d        v1.11.2   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/hostname=node2

节点选择器-nodeSelector和nodeName

nodeSelector：可以使pod运行在指定的node节点上，我们如下举例演示该功能。

[root@master ~]# kubectl get pods -o wideNAME                          READY     STATUS             RESTARTS   AGE       IP            NODEclient                        1/1       Running            0          2d        10.244.2.4    node2myapp-fcc5f7f7c-4x2p7         0/1       ImagePullBackOff   0          1d        10.244.1.9    node1myapp-fcc5f7f7c-dnkdq         0/1       ImagePullBackOff   0          1d        10.244.2.6    node2mytomcat-5f8c6fdcb-7t5s2      1/1       Running            0          1d        10.244.2.8    node2mytomcat-5f8c6fdcb-lhcsc      1/1       Running            0          1d        10.244.2.7    node2mytomcat-5f8c6fdcb-rntrg      1/1       Running            0          1d        10.244.1.10   node1nginx-deploy-5b595999-fpm8x   1/1       Running            0          1d        10.244.1.7    node1pod-demo                      1/2       CrashLoopBackOff   303        1d        10.244.2.11   node2

上面我们看到pod-demo运行在node2节点上，下面我们让它运行在node1节点上。我们刚才在node1上打了个disktype=ssd的标签，所以我们用nodeSelector在资源清单中如下定义：

[root@master manifests]# cat pod-demo.yaml apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: pod-demo  namespace: default  labels:    app: myapp  #kv格式的，也可以用花括号表示    tier: frontend #定义所属的层次spec:  containers:   - name: myapp  #前面的-号表示这是一个列表格式的,也可以用中括号表示    image: tomcat     ports:    - name: http      containerPort: 80    - name: https      containerPort: 443  - name: busybox    image: busybox:latest    imagePullPolicy: IfNotPresent #指定ImagePullPolicy策略为ifNotPresent后，即使image指定的版本未latest，以后每次启动容器，也不会从仓库重新下载镜像了    command:    - "/bin/sh"    - "-c"    - "echo $(date) >> /usr/share/nginx/html/index.html; sleep 5"   #以上命令也可以写作：command: ["/bin/sh","-c","sleep 3600"]  nodeSelector: #指定该pod运行在有disktype=ssd标签的node节点上    disktype: ssd

[root@master manifests]# kubectl delete -f pod-demo.yaml pod "pod-demo" deleted

[root@master manifests]# kubectl create  -f pod-demo.yaml pod/pod-demo created

[root@master manifests]# kubectl get pods -o wideNAME                          READY     STATUS             RESTARTS   AGE       IP            NODEclient                        1/1       Running            0          2d        10.244.2.4    node2myapp-fcc5f7f7c-4x2p7         0/1       ImagePullBackOff   0          1d        10.244.1.9    node1myapp-fcc5f7f7c-dnkdq         0/1       ImagePullBackOff   0          1d        10.244.2.6    node2mytomcat-5f8c6fdcb-7t5s2      1/1       Running            0          1d        10.244.2.8    node2mytomcat-5f8c6fdcb-lhcsc      1/1       Running            0          1d        10.244.2.7    node2mytomcat-5f8c6fdcb-rntrg      1/1       Running            0          1d        10.244.1.10   node1nginx-deploy-5b595999-fpm8x   1/1       Running            0          1d        10.244.1.7    node1pod-demo                      2/2       Running            2          37s       10.244.1.14   node1

上面看到，pod-demo运行在了带有disktype=ssd标签的node1节点上了。

那么有人可能会问了，我们可不可以指定pod-demo运行在指定node上呢。当然可以了，这个选项就是nodeName。大家可以自定去测试。

资源注解annotations

与labels的区别是，annotaitons不能用于挑选资源对象，仅用于为对象提供原数据。这些元数据可能被某些程序所用到，而且很重要。annotations的键值对没有字符数限制。

查看资源的注解：

[root@master manifests]# kubectl delete -f pod-demo.yaml pod "pod-demo" deleted

[root@master manifests]# cat cat pod-demo.yaml cat: cat: No such file or directoryapiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: pod-demo  namespace: default  labels:    app: myapp  #kv格式的，也可以用花括号表示    tier: frontend #定义所属的层次  annotations:    chenzx.com/created-by: "cluster-admin" #这是注解的键值对spec:  containers:   - name: myapp  #前面的-号表示这是一个列表格式的,也可以用中括号表示    image: tomcat     ports:    - name: http      containerPort: 80    - name: https      containerPort: 443  - name: busybox    image: busybox:latest    imagePullPolicy: IfNotPresent #指定ImagePullPolicy策略为ifNotPresent后，即使image指定的版本未latest，以后每次启动容器，也不会从仓库重新下载镜像了    command:    - "/bin/sh"    - "-c"    - "echo $(date) >> /usr/share/nginx/html/index.html; sleep 5"   #以上命令也可以写作：command: ["/bin/sh","-c","sleep 3600"]  nodeSelector: #指定该pod运行在有disktype=ssd标签的node节点上    disktype: ssd

[root@master manifests]# kubectl create -f pod-demo.yaml pod/pod-demo created

[root@master manifests]# kubectl describe pods pod-demoAnnotations:        chenzx.com/created-by=cluster-adminStatus:             RunningIP:                 10.244.1.15

pod的生命周期

一个容器里面可以运行多个进程，但是通常我们只在容器里面运行一个进程。

在一个pod中，可以运行多个容器，但是通常我们只在一个pod里面运行一个容器。

一个容器在创建之前，有多个初始化容器（init container）用来进行初始化环境，init container执行完，它就退出了。接下来是主容器（main container）开始启动，主容器启动时也要初始化主容器里面的环境。在主容器刚刚启动之后，用户可以手动嵌入做一个操作叫post start。在主容器结束前，也可以做一个收尾操作pre stop，用来在主容器结束前做一个清理。

在post start后，就开始做健康检查，第一个健康检查叫存活状态检查(liveness probe )，用来检查主容器存活状态的；第二个健康检查叫准备就绪检查(readyness probe)，用来检查主容器是否启动就绪。

pod的状态有：

a) Pending:当启动一个容器时，发现条件不满足，就会进入pending状态；

b) Runing

c）Failed

d）Succeeded

e) Unknown；如果kubelete出现故障，那么apiserver就连不上kubelete了，就会出现未知的错误

创建pod的过程：pod创建时先和apiserver沟通，然后把信息存储在etcd中；接下来apiserver会请求scheduler，并把调度的结果也保存在etcd中。假如scheduler把pod调度到node1节点上了，此时node1节点上的kublete会从etcd中拿到用户创建的清单，根据清单在node1上运行这个pod。不管pod在node1上运行成功还是失败，都会把结果反馈给apiserver，同时把运行结果保存在etcd中。

健康检查分三个层次：1、直接执行命令；2、向tcp连接请求；3、向http发get请求。

总结：pod生命周期中的重要行为：

1）初始化容器

2）容器探测（liveness存活行探测和readness准备就绪探测）

livenessProbe（存活状态探测）

 存活不一定就绪。

[root@master manifests]# kubectl explain pods.spec.containers.livenessProbe

可以看到有三种探针，exec、 httpGet、tcpSocket

failureThreshold表示探测失败次数，默认是3探测次失败，才认为是真失败了。

periodSeconds：周期间隔时长，默认10s探测一次；

timeoutSeconds：超时时间，表示发出探测，对方始终没有响应，需要等多久，默认等1s

initialDelaySeconds：默认是容器一启动就开始探测，但是此时容器可能还没启动完呢，所以这时探测肯定是失败的。所以initialDelaySeconds表示容器启动多长时间后才开始探测。

[root@master manifests]# kubectl explain pods.spec.containers.livenessProbe.exec

[root@master manifests]# cat liveness.exec.ymal apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: liveness-exec-pod  namespace: defaultspec:  containers:  - name: liveness-exec-container    image: busybox:latest    imagePullPolicy: IfNotPresent #如果存在就不要下载了    command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/healthy;sleep 60;rm -f /tmp/healthy;sleep 3600"]    livenessProbe: #存活性探测      exec:         command: ["test","-e","/tmp/healthy"] #-e表示探测文件是否存在      initialDelaySeconds: 1 #表示容器启动后多长时间开始探测      periodSeconds: 3 #表示每隔3s钟探测一次

[root@master manifests]# kubectl create -f liveness.exec.ymal pod/liveness-exec-pod created

[root@master manifests]# kubectl get pods -wNAME                          READY     STATUS             RESTARTS   AGEliveness-exec-pod             1/1       Running            2          4m

[root@master manifests]# kubectl get pods -wNAME                          READY     STATUS             RESTARTS   AGEliveness-exec-pod             1/1       Running            4          6m

[root@master manifests]# kubectl get pods -wNAME                          READY     STATUS             RESTARTS   AGEclient                        1/1       Running            0          3dliveness-exec-pod             1/1       Running            5          9m

[root@master manifests]#  kubectl get pods -wNAME                          READY     STATUS             RESTARTS   AGEclient                        1/1       Running            0          3dliveness-exec-pod             1/1       Running            9          23m

可以看到restart此时在随着时间增长。

上面的例子是用exec执行命令进行探测的。

下面我们看看基于tcp和httpget探测的选项。

[root@master manifests]kubectl explain pods.spec.containers.livenessProbe.tcpSocket

[root@master manifests]# kubectl explain pods.spec.containers.livenessProbe.httpGet

下面举个例子：

[root@master manifests]# cat liveness.httpget.yaml apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: liveness-httpget-pod  namespace: defaultspec:  containers:  - name: liveness-httpget-container    image: nginx:latest    imagePullPolicy: IfNotPresent #如果存在就不要下载了    ports:    - name: http      containerPort: 80    livenessProbe: #存活性探测      httpGet:        port: http        path: /index.html      initialDelaySeconds: 1      periodSeconds: 3 #表示每隔3s钟探测一次

[root@master manifests]# kubectl  create -f liveness.httpget.yaml

[root@master manifests]# kubectl get podsNAME                          READY     STATUS             RESTARTS   AGEliveness-httpget-pod          1/1       Running            0          4m

[root@master manifests]# kubectl exec -it liveness-httpget-pod  -- /bin/sh# rm -rf  /usr/share/nginx/html/index.html

[root@master manifests]#  kubectl get podsNAME                          READY     STATUS             RESTARTS   AGEliveness-httpget-pod          1/1       Running            1          27m

上面可以看到，当删除pod里面的/usr/share/nginx/html/index.html，liveness监测到index.html文件被删除了，所以restarts次数为1，但是只重启一次，不会再重启了。这是因为重启一次后，nginx容器就重新初始化了，里面就会又生成index.html文件。所以里面就会有新的index.html文件了。

readlinessProbe(准备就绪型探针)

[root@master manifests]# cat  readiness-httpget.ymal apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: readdliness-httpget-pod  namespace: defaultspec:  containers:  - name: readliness-httpget-container    image: nginx:latest    imagePullPolicy: IfNotPresent #如果存在就不要下载了    ports:    - name: http      containerPort: 80    readinessProbe: #准备型探针      httpGet:        port: http        path: /index.html      initialDelaySeconds: 1      periodSeconds: 3 #表示每隔3s钟探测一次

[root@master manifests]# kubectl create -f readiness-httpget.ymal pod/readdliness-httpget-pod created

[root@master ~]# kubectl get podsNAME                          READY     STATUS             RESTARTS   AGEreaddliness-httpget-pod       1/1       Running            0          16h

[root@master ~]# kubectl exec -it readdliness-httpget-pod -- /bin/sh# rm -rf /usr/share/nginx/html/index.html

[root@master ~]# kubectl get podsNAME                          READY     STATUS             RESTARTS   AGEreaddliness-httpget-pod       0/1       Running            0          16h

上面可以看到，ready变成0/1了，但是status是runing的，这就是说nginx进程是在的，只是index.html不见了，可以判定nginx没有就绪。

postStart（启动后钩子）

[root@master ~]# kubectl  explain pods.spec.containers.lifecycle.postStart

postStart是指容器在启动之后立即执行的操作，如果执行操作失败了，容器将被终止并且重启。而重启与否是由重启策略。

[root@master manifests]# cat poststart-pod.yaml apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: poststart-pod  namespace: defaultspec:  containers:  - name: busybox-httpd    image: busybox:latest    imagePullPolicy: IfNotPresent    lifecycle: #生命周期事件      postStart:        exec:          command: ["mkdir", "-p","/data/web/html"] #这个command是定义postStart后的需要执行的命令    command: ["/bin/sh","-c","sleep 3600"] #这是定义容器里面执行的命令，不过这个命令要先于postStart里面的command    #args: ["-f","-h /data/web/html"]  #-f是前台，-h是家目录

[root@master manifests]# kubectl create -f poststart-pod.yaml pod/posttart-pod created

说明:删除的方法

[root@master manifests]# kubectl delete -f poststart-pod.yaml pod "posttart-pod" deleted

[root@master manifests]# kubectl get podsNAME                          READY     STATUS             RESTARTS   AGEpoststart-pod                 1/1       Running            0          3m

[root@master manifests]#  kubectl exec -it poststart-pod -- /bin/sh/ # ls /dataweb/ # ls /data/web/html/

上面看到在容器启动后，建立了/data/web/html目录。这就是postStart的用法。

preStop（终止之前钩子）

[root@master ~]# kubectl  explain pods.spec.containers.lifecycle.preStop

preStop是指容器在终止前要立即执行的命令，等这些命令执行完了，容器才能终止。

容器的重启策略-restartPolicy

一旦pod中的容器挂了，我们就把容器重启。

策略包括如下：

Always：表示容器挂了总是重启，这是默认策略

OnFailures：表容器状态为错误时才重启，也就是容器正常终止时才重启

Never：表示容器挂了不予重启

对于Always这种策略，容器只要挂了，就会立即重启，这样是很耗费资源的。所以Always重启策略是这么做的：第一次容器挂了立即重启，如果再挂了就要延时10s重启，第三次挂了就等20s重启...... 依次类推

容器的终止策略

k8s会给容器30s的时间进行终止，如果30s后还没终止，就会强制终止。

总结

pod：        apiVersion        kind        metadata        spec        status（只读）        spec:                containers                nodeSelector                nodeName                restartPolicy: Always,Never,OnFailure                containers:                        name                        image                        imagePullPolicy: Always、Never、IfNotPresent                        ports:                                name                                containerPort                        livenessProbe                        readinessProbe                        liftcycle                ExecAction: exec                TCPSocketAction: tcpSocket                HTTPGetAction: httpGet

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