kubernetes的三种探针startupprobe,ReadinessProbe,LivenessProbe记录

kubernetes的三种探针

startupprobe: k8s1.16版本后新加的探测方式,用于判断容器内应用程序是否已经启动,如果配置了startuprobe,就会先禁用其他的探测,直到它成功为止,成功后将不再进行探测。


ReadinessProbe: 一般用于探测容器内的程序是否健康,它的返回值如果为success,那么就代表这个容器已经完成启动,并且程序已经是可以接受流量的状态.


LivenessProbe:用于探测容器是否运行,如果探测失败,kubelet会根据配置的重启策略进行相应的处理,如果没有配置该探针,默认就是success!

pod探针的检测方式

startupProbe   启动检查
livenessProbe  存活检查
readinessProbe 就绪检查


# startupProbe  启动检查
----------------------------------
startupProbe:                     #健康检查方式:[readinessProbe,livenessProbe,StartupProbe]
  failureThreshold: 3             #检测失败3次表示未就绪
  httpGet:                        #请求方式
    path: /ready                  #请求路径
    port: 8182                    #请求端口
    scheme: HTTP                  #请求协议
  periodSeconds: 10               #检测间隔
  successThreshold: 1             #检查成功为2次表示就绪
  timeoutSeconds: 1               #检测失败1次表示未就绪
----------------------------------


# livenessProbe 存活检查

#案例1:
----------------------------------
livenessProbe:                  #健康检查方式:[readinessProbe,livenessProbe,StartupProbe]
  failureThreshold: 5           #检测失败5次表示未就绪
  httpGet:                      #请求方式
    path: /health               #请求路径
    port: 8080                  #请求端口
    scheme: HTTP                #请求协议
  initialDelaySeconds: 60       #初始化时间
  periodSeconds: 10             #检测间隔
  successThreshold: 1           #检查成功为2次表示就绪
  timeoutSeconds: 5             #检测失败1次表示未就绪
  
  
livenessProbe:                  #健康检查方式:[readinessProbe,livenessProbe,StartupProbe]
  failureThreshold: 5           #检测失败5次表示未就绪
  httpGet:                      #请求方式
    path: /health               #请求路径
    port: 8080                  #请求端口
  initialDelaySeconds: 60       #初始化时间
  periodSeconds: 10             #检测间隔
  successThreshold: 1           #检查成功为2次表示就绪
  timeoutSeconds: 5             #检测失败1次表示未就绪
  
----------------------------------

案例2:
----------------------------------
livenessProbe:
httpGet:
  path: /healthz
  port: liveness-port
failureThreshold: 1                
periodSeconds: 60                  
terminationGracePeriodSeconds: 60  #宽限时间,不能用于设置就绪态探针,它将被 API 服务器拒绝。
----------------------------------



# readinessProbe  就绪检查
----------------------------------
案例1[get方式]:
readinessProbe:                   #健康检查方式:[readinessProbe,livenessProbe,StartupProbe]
  failureThreshold: 3             #检测失败3次表示未就绪
  httpGet:                        #请求方式
    path: /ready                  #请求路径
    port: 8181                    #请求端口
    scheme: HTTP                  #请求协议
  periodSeconds: 10               #检测间隔
  successThreshold: 1             #检查成功为2次表示就绪
  timeoutSeconds: 1               #检测失败1次表示未就绪
  
案例2 [检查文件内容]:
readinessProbe:                #检查方式
  exec:                        #使用命令检查
    command:                   #指令
    - cat                      #指令
    - /etc/hosts               #指令
  initialDelaySeconds: 5       #容器启动后要等待多少秒后存活和就绪探测器才被初始化,默认是 0 秒,最小值是 0。
  timeoutSeconds: 2            #检测失败1次表示未就绪
  successThreshold: 3          #检查成功为2次表示就绪
  failureThreshold: 2          #检测失败重试次数
  periodSeconds: 5             #检测间隔
----------------------------------

initialDelaySeconds:容器启动后要等待多少秒后存活和就绪探测器才被初始化,默认是 0 秒,最小值是 0。
      periodSeconds:执行探测的时间间隔(单位是秒)。默认是 10 秒。最小值是 1。 
     timeoutSeconds:探测的超时后等待多少秒。默认值是 1 秒。最小值是 1。
   successThreshold:探测器在失败后,被视为成功的最小连续成功数。默认值是 1 存活和启动探测的这个值必须是1 最小值是 1
   failureThreshold:当探测失败时,Kubernetes 的重试次数。 存活探测情况下的放弃就意味着重新启动容器。 就绪探测情况下的放弃 Pod 会被打上未就绪的标签。默认值是 3。最小值是 1。


#注意:
配置了 startupProbe 之后,livenessProbe和readinessProbe参数将会被暂时禁用,直到程序被检测到启动完成了livenessProbe,readinessProbe才会被启用
在程序启动较慢的时候可以配置startupProbe参数。

启动案例

StartupProbe案例[检测容器内进程是否完成启动]

参考文档: https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/configure-pod-container/configure-liveness-readiness-startup-probes/

apiVersion: v1 # 必选,API的版本号
kind: Pod       # 必选,类型Pod
metadata:       # 必选,元数据
  name: nginx01   # 必选,符合RFC 1035规范的Pod名称
  labels:       # 可选,标签选择器,一般用于过滤和区分Pod
    app: nginx
    role: frontend # 可以写多个
  annotations:  # 可选,注释列表,可以写多个
    app: nginx
spec:   # 必选,用于定义容器的详细信息
  containers:   # 必选,容器列表
  - name: nginx01 # 必选,符合RFC 1035规范的容器名称
    image: nginx:latest    # 必选,容器所用的镜像的地址
    imagePullPolicy: Always     # 可选,镜像拉取策略
    command: # 可选,容器启动执行的命令
    - nginx
    - -g
    - "daemon off;"
    workingDir: /usr/share/nginx/html       # 可选,容器的工作目录
    ports:  # 可选,容器需要暴露的端口号列表
    - name: http    # 端口名称
      containerPort: 80     # 端口号
      protocol: TCP # 端口协议,默认TCP
    env:    # 可选,环境变量配置列表
    - name: TZ      # 变量名
      value: Asia/Shanghai # 变量的值
    - name: LANG
      value: en_US.utf8
    startupProbe: # 可选,检测容器内进程是否完成启动。注意三种检查方式同时只能使用一种。
      httpGet:      # httpGet检测方式,生产环境建议使用httpGet实现接口级健康检查,健康检查由应用程序提供。
            path: /api/successStart # 检查路径
            port: 80
  restartPolicy: Always   # 可选,默认为Always
root@k8s-master01[23:26:10]:~$ kubectl get pod
NAME                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-startupprobe   0/1     Running   1          79s

创建后会无法启动,原因是无法检测到这个地址,通过日志可以看到:
2021/06/25 23:26:02 [error] 7#7: *3 open() "/usr/share/nginx/html/api/successStart" failed (2: No such file or directory), client: 192.168.3.84, server: localhost, request: "GET /api/successStart HTTP/1.1", host: "172.17.125.25:80"

ReadinessProbe案例 [可以提供服务的状态]

参考文档: https://kubernetes.io/docs/tasks/configure-pod-container/configure-liveness-readiness-startup-probes/

apiVersion: v1 # 必选,API的版本号
kind: Pod       # 必选,类型Pod
metadata:       # 必选,元数据
  name: nginx-read   # 必选,符合RFC 1035规范的Pod名称
  labels:       # 可选,标签选择器,一般用于过滤和区分Pod
    app: nginx
    role: frontend # 可以写多个
  annotations:  # 可选,注释列表,可以写多个
    app: nginx
spec:   # 必选,用于定义容器的详细信息
  containers:   # 必选,容器列表
  - name: nginx-read # 必选,符合RFC 1035规范的容器名称
    image: nginx:latest    # 必选,容器所用的镜像的地址
    imagePullPolicy: Always     # 可选,镜像拉取策略
    command: # 可选,容器启动执行的命令
    - nginx
    - -g
    - "daemon off;"
    workingDir: /usr/share/nginx/html       # 可选,容器的工作目录
    ports:  # 可选,容器需要暴露的端口号列表
    - name: http    # 端口名称
      containerPort: 80     # 端口号
      protocol: TCP # 端口协议,默认TCP
    env:    # 可选,环境变量配置列表
    - name: TZ      # 变量名
      value: Asia/Shanghai # 变量的值
    - name: LANG
      value: en_US.utf8
    readinessProbe:
      httpGet:
             path: /
             port: 80
  restartPolicy: Always   # 可选,默认为Always
kubectl apply -f  readinessProbe-pod.yaml 

LivenessProbe检测容器中的应用是否正常运行

参考文档:https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/configure-pod-container/configure-liveness-readiness-startup-probes/

apiVersion: v1 # 必选,API的版本号
kind: Pod       # 必选,类型Pod
metadata:       # 必选,元数据
  name: nginx-live   # 必选,符合RFC 1035规范的Pod名称
  labels:       # 可选,标签选择器,一般用于过滤和区分Pod
    app: nginx
    role: frontend # 可以写多个
  annotations:  # 可选,注释列表,可以写多个
    app: nginx
spec:   # 必选,用于定义容器的详细信息
  containers:   # 必选,容器列表
  - name: nginx-live # 必选,符合RFC 1035规范的容器名称
    image: nginx:latest    # 必选,容器所用的镜像的地址
    imagePullPolicy: Always     # 可选,镜像拉取策略
    command: # 可选,容器启动执行的命令
    - nginx
    - -g
    - "daemon off;"
    workingDir: /usr/share/nginx/html       # 可选,容器的工作目录
    ports:  # 可选,容器需要暴露的端口号列表
    - name: http    # 端口名称
      containerPort: 80     # 端口号
      protocol: TCP # 端口协议,默认TCP
    env:    # 可选,环境变量配置列表
    - name: TZ      # 变量名
      value: Asia/Shanghai # 变量的值
    - name: LANG
      value: en_US.utf8
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /
        port: 80
kubectl apply -f  livenessProbe.yaml

#检查 nginx-live pod是否正常
root@k8s-master01[23:41:31]:~$ kubectl get pod
NAME                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-live           1/1     Running   0          35s
nginx-read           1/1     Running   0          10m
nginx-startupprobe   0/1     Running   9          16m

混合配置

readinessProbe+livenessProbe案例

apiVersion: v1 # 必选,API的版本号
kind: Pod       # 必选,类型Pod
metadata:       # 必选,元数据
  name: nginx-read   # 必选,符合RFC 1035规范的Pod名称
  labels:       # 可选,标签选择器,一般用于过滤和区分Pod
    app: nginx
    role: frontend # 可以写多个
  annotations:  # 可选,注释列表,可以写多个
    app: nginx
spec:   # 必选,用于定义容器的详细信息
  containers:   # 必选,容器列表
  - name: nginx-read # 必选,符合RFC 1035规范的容器名称
    image: nginx:latest    # 必选,容器所用的镜像的地址
    imagePullPolicy: Always     # 可选,镜像拉取策略
    command: # 可选,容器启动执行的命令
    - nginx
    - -g
    - "daemon off;"
    workingDir: /usr/share/nginx/html       # 可选,容器的工作目录
    ports:  # 可选,容器需要暴露的端口号列表
    - name: http    # 端口名称
      containerPort: 80     # 端口号
      protocol: TCP # 端口协议,默认TCP
    env:    # 可选,环境变量配置列表
    - name: TZ      # 变量名
      value: Asia/Shanghai # 变量的值
    - name: LANG
      value: en_US.utf8
    readinessProbe:
      exec:
        command:
        - cat
        - /etc/hosts
      initialDelaySeconds: 5
      timeoutSeconds: 2
      successThreshold: 3
      failureThreshold: 2
      periodSeconds: 5

    livenessProbe:                  #健康检查方式:[readinessProbe,livenessProbe,StartupProbe]
      failureThreshold: 5           #检测失败5次表示未就绪
      httpGet:                      #请求方式
        path: /health               #请求路径
        port: 8080                  #请求端口
        scheme: HTTP                ##请求协议
      initialDelaySeconds: 60       #初始化时间
      periodSeconds: 10             #检测间隔
      successThreshold: 1           #检查成功为2次表示就绪
      timeoutSeconds: 5             #检测失败1次表示未就绪

startupprobe+readinessProbe+ 混合案例

apiVersion: v1                # 必选,API的版本号
kind: Pod                     # 必选,类型Pod
metadata:                     # 必选,元数据
  name: read-startup          # 必选,符合RFC 1035规范的Pod名称
  labels:                     # 可选,标签选择器,一般用于过滤和区分Pod
    app: nginx
    role: frontend             # 可以写多个
  annotations:                 # 可选,注释列表,可以写多个
    app: nginx
spec:                           # 必选,用于定义容器的详细信息
  containers:                   # 必选,容器列表
  - name: read-startup          # 必选,符合RFC 1035规范的容器名称
    image: nginx:latest         # 必选,容器所用的镜像的地址
    imagePullPolicy: Always     # 可选,镜像拉取策略
    command: # 可选,容器启动执行的命令
    - nginx
    - -g
    - "daemon off;"
    workingDir: /usr/share/nginx/html       # 可选,容器的工作目录
    ports:                     # 可选,容器需要暴露的端口号列表
    - name: http               # 端口名称
      containerPort: 80        # 端口号
      protocol: TCP            # 端口协议,默认TCP
    env:                       # 可选,环境变量配置列表
    - name: TZ                 # 变量名
      value: Asia/Shanghai     # 变量的值
    - name: LANG
      value: en_US.utf8
    readinessProbe:
      exec:
        command:
        - cat
        - /etc/hosts
      initialDelaySeconds: 5
      timeoutSeconds: 2
      successThreshold: 3
      failureThreshold: 2
      periodSeconds: 5

    startupProbe:
      httpGet:
        path: /
        port: 80
      failureThreshold: 30
      periodSeconds: 10

startupprobe+readinessProbe+ livenessProbe混合案例

apiVersion: v1                # 必选,API的版本号
kind: Pod                     # 必选,类型Pod
metadata:                     # 必选,元数据
  name: read-startup          # 必选,符合RFC 1035规范的Pod名称
  labels:                     # 可选,标签选择器,一般用于过滤和区分Pod
    app: nginx
    role: frontend             # 可以写多个
  annotations:                 # 可选,注释列表,可以写多个
    app: nginx
spec:                           # 必选,用于定义容器的详细信息
  containers:                   # 必选,容器列表
  - name: read-startup          # 必选,符合RFC 1035规范的容器名称
    image: nginx:latest         # 必选,容器所用的镜像的地址
    imagePullPolicy: Always     # 可选,镜像拉取策略
    command: # 可选,容器启动执行的命令
    - nginx
    - -g
    - "daemon off;"
    workingDir: /usr/share/nginx/html       # 可选,容器的工作目录
    ports:                     # 可选,容器需要暴露的端口号列表
    - name: http               # 端口名称
      containerPort: 80        # 端口号
      protocol: TCP            # 端口协议,默认TCP
    env:                       # 可选,环境变量配置列表
    - name: TZ                 # 变量名
      value: Asia/Shanghai     # 变量的值
    - name: LANG
      value: en_US.utf8
    readinessProbe:
      exec:
        command:
        - cat
        - /etc/hosts
      initialDelaySeconds: 5
      timeoutSeconds: 2
      successThreshold: 3
      failureThreshold: 2
      periodSeconds: 5

    startupProbe:
      httpGet:
        path: /
        port: 80
      failureThreshold: 30
      periodSeconds: 10
      
    livenessProbe:
      httpGet:
        path: /healthz
        port: 80
      failureThreshold: 1
      periodSeconds: 10  

检测时间计算

准确的时间计算:每次检查的间隔是10秒,最长超时时间是5秒,也就是单次检查应该是10 + 5 = 15秒(periodSeconds + timeoutSeconds),并不是10 * 5
所以最长的重启时间为(10 + 5)* 5 
(periodSeconds + timeoutSeconds) * failureThreshold

此时又分为了两种情况:
1.	首次启动时:最长重启时间需要加上initialDelaySeconds,因为需要等待initialDelaySeconds秒后才会执行健康检查。最长重启时间:(periodSeconds + timeoutSeconds) * failureThreshold + initialDelaySeconds
2.	程序启动完成后:
    此时不需要计入initialDelaySeconds,最长重启时间:(periodSeconds + timeoutSeconds) * failureThreshold

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