一、Pod生命周期概述
我们一般将pod对象从创建到终止的这段时间范围称为pod的生命周期，它主要包含下面的过程：
pod创建过程
1.运行初始化容器（init container）过程
2.运行主容器（main container）过程
- 容器启动后钩子（post start）、容器终止前钩子（pre stop）
- 容器的存活性探测（liveness probe）、就绪性探测（readiness probe）
3.pod终止过程
在整个生命周期中，pod会出现5种状态（相位），分别如下：
- 挂起（Pending）：apiserver已经创建了pod资源对象，但它尚未被调度完成或者仍然处于下载镜像的过程中。
- 运行中（Running）：pod已经被调度至某节点，并且所有容器都已经被kubectl创建完成。
- 成功（Succeeded）：pod中所有容器都已经成功终止并且不会被重启。
- 失败（Failed）：所有容器都已经终止，但至少有一个容器终止失败，即容器返回了非0值的退出状态。
- 未知（Unknown）：apiserver无法正常获取到pod对象的状态信息，通常由网络通信失败所导致。
二、创建和终止
pod的创建过程
- 用户通过kubectl或者其他api客户端提交需要创建的pod信息给apiServer。
- apiServer开始生产pod对象的信息，并将信息存入etcd，然后返回确认信息至客户端。
- apiServer开始反映etcd中的pod对象的变化，其他组件使用watch机制来跟踪检查apiServer上的变动。
- scheduler发现有新的pod对象要创建，开始为pod分配主机并将结果信息更新至apiServer。
- node节点上的kubelet发现有pod调度过来，尝试调用docker启动容器，并将结果回送至apiServer。
- apiServer将接收到的pod状态信息存入etcd中。
pod的终止过程
- 用户向apiServer发送删除pod对象的命令。
- apiServer中的pod对象信息会随着时间的推移而更新，在宽限期内（默认30s），pod被视为dead。
- 将pod标记为terminating状态。
- kubelet在监控到pod对象转为terminating状态的同时启动pod关闭过程。
- 端点控制器监控到pod对象的关闭行为时将其从所有匹配到此端点的service资源的端点列表中移除。
- 如果当前pod对象 定义了preStop钩子处理器，则在其标记为terminating后即会以同步的方式启动执行。
- pod对象中的容器进行收到停止信号。
- 宽限期结束后，若pod中还存在仍在运行的进程，那么pod对象会收到立即终止的信息。
- kubelet请求apiServer将此pod资源的宽限期设置为0从而完成删除操作，此时pod对于用户已不可见。
三、初始化容器
初始化容器是在pod的主容器启动之前要运行的容器，主要是做一些主容器的前置工作，它具有两大特征：
- 初始化容器必须运行完成直至结束，若初始化容器运行失败，那么kubernetes需要重启它直到成功完成。
- 初始化容器必须按照定义的顺序执行，当且仅当前一个成功后，后面一个才能运行。
接下来做一个案例，模拟下面这个需求：
假设要以主容器来运行nginx，但是要求运行nginx之前要能够连接上mysql和redis所在服务器
为了简化测试，事先定好了mysql（192.168.225.131）和redis（192.168.225.132）服务器的地址。
创建pod-initcontainer.yaml，内容如下：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-initcontainer
namespace: dev
spec:
containers:
- name: main-container
image: nginx:1.17.1
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
initContainers:
- name: test-mysql
image: busybox:1.30
command: ['sh','-c','until ping 192.168.225.131 -c 1 ; do echo waiting for mysql ...; sleep 2; done;']
- name: test-redis
image: busybox:1.30
command: ['sh','-c','until ping 192.168.225.132 -c 1 ; do echo waiting for redis0 ...; sleep 2; done;']创建pod资源
kubectl create -f pod-initcontainer.yaml查看创建的具体过程，可以看到是先创建并启动相对应的初始化容器，最后创建并启动主容器。
kubectl describe pod pod-initcontainer -n dev
四、钩子函数
钩子函数能够感知自身生命周期中的事件，并在相应的时刻到来时运行用户指定的程序代码。
kubernetes在主容器启动之后和停止之前提供了两个钩子函数：
- post start：容器创建之后执行，如果失败了会重启容器。
- pre stop：容器终止之前执行，执行完成之后容器将成功终止，在其完成之前会阻塞删除容器的操作。
钩子处理器支持使用下面三种方式完成定义动作：
1.Exec命令：在容器内执行
——
lifecycle:
postStart:
exec:
command:
- cat
- /tmp/healthy
——2.TCPSocket：在当前容器尝试访问指定的socket
——
lifecycle:
postStart:
tcpSocket:
port: 8080
——3. HTTPGet：在当前容器中向某url发起http请求
——
lifecycle:
postStart:
httpGet:
path: / #URL地址
port: 80 #端口号
host: 192.168.225.131 #主机地址
scheme: HTTP #支持的协议，http或者https
——接下来，以exec方式为例，演示使用钩子函数，创建pod-hook-exec.yaml文件，内容如下：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-hook-exec
namespace: dev
spec:
containers:
- name: main-container
image: nginx:1.17.1
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
lifecycle:
postStart:
exec:
command: ['/bin/sh','-c','echo postStart...> /usr/share/nginx/html/index.html']
preStop:
exec:
command: ['/usr/sbin/nginx','-s','quit']结果如下，可以知道postStart钩子函数已经运行了。
五、容器探测
容器探测用于检测容器中的应用实例是否正常工作，是保障业务可用性的一种传统机制。如果经过探测，实例的状态不符合预期，那么kubernetes就会把该问题实例“摘除”，不承担业务流量，kubernetes提供了两种探针来实现容器探测，分别是：
- liveness probes：存活性探针，用于检测应用实例当前是否处于正常运行状态，如果不是，kubernetes会重启容器。
- readiness probes：就绪性探针，用于检测应用实例当前是否可以接收请求，如果不能，kubernetes不会转发流量。
livenessProbe 决定是否重启容器，readinessProbe决定是否将请求转发给容器。
上面两种探针目前均支持三种探测方式：
1.Exec命令：在容器内执行一次命令，如果命令执行的退出码为0，则认为程序正常，否则不正常。
——
livenessProbe:
exec:
command:
- cat
- /tmp/healthy
——2.TCPSocket：将会尝试访问一个用户容器的端口，如果能够建立这条连接，则认为程序正常，否则不正常。
--
livenessProbe:
tcpSocket:
port: 8080
--3.HTTPGet：调用容器内Web应用的URL，如果返回的状态码在200和399之间，则认为程序正常，否则不正常。
——
livenessProbe:
postStart:
httpGet:
path: / #URL地址
port: 80 #端口号
host: 192.168.225.131 #主机地址
scheme: HTTP #支持的协议，http或者https
——下面以liveness probes为例，做几个演示：
方式一：Exec
创建pod-liveness-exec.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-liveness-exec
namespace: dev
spec:
containers:
- name: main-container
image: nginx:1.17.1
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
livenessProbe:
exec:
command: ['/bin/cat','/tmp/hello.txt']创建pod，观察效果。由于没有hello.txt文件，所以探测失败，容器启动失败。
修改exec命令
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-liveness-exec
namespace: dev
spec:
containers:
- name: main-container
image: nginx:1.17.1
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
livenessProbe:
exec:
command: ['/bin/ls','/tmp/']创建pod，观察效果。现在探测成功，容器就正常启动了。
方式二、TCPSocket
创建pod-liveness-tcpsocket.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-liveness-tcpsocket
namespace: dev
spec:
containers:
- name: main-container
image: nginx:1.17.1
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
livenessProbe:
tcpSocket:
port: 8080创建pod，观察效果。由于8080端口没有开放，访问失败，所以探测失败，容器启动失败。
将端口改成80端口即可探测成功。
方式三、HTTPGet
创建pod-liveness-httpget.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-liveness-httpget
namespace: dev
spec:
containers:
- name: main-container
image: nginx:1.17.1
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
livenessProbe:
httpGet:
scheme: HTTP
port: 80
path: /hello创建pod，查看效果。探测失败，容器启动失败。
修改探测的http地址path为/
查看效果。探测成功，容器启动成功
补充
livenessProbe其他属性解释
exec <Object>
httpGet <Object>
tcpSocket <Object>
initialDelaySeconds <integer> 容器启动后等待多少秒执行第一次探测
timeoutSeconds <integer> 探测超时时间，默认1秒，最小1秒
periodSeconds <integer> 执行探测的频率，默认10秒，最小1秒
failureThreshold <integer> 连续探测失败多少次才被认定为失败，默认3，最小1
successThreshold <integer> 连续探测成功过多少次被认定为成功，默认1六、重启策略
一旦容器探测出现了问题，kubernetes就会对容器所在的pod进行重启，其实这是由pod重启策略决定的，pod的重启策略restartPolicy有3种，分别如下：
- Always：容器失败时，自动重启该容器，这也是默认值。
- OnFailure：容器终止运行且退出码不为0时重启。
- Never：不论状态为何，都不重启容器。
重启策略适用于pod对象中的所有容器，首次需要重启的容器，将在其需要时立即进行重启，随后再次需要重启的操作将由kubelet延迟一段时间后进行，且反复的重启操作的延迟时长以此为10s、20s、40s、80s、160s和300s，300s是最大的延迟时长。
创建pod-restartpolicy.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-restartpolicy
namespace: dev
spec:
containers:
- name: main-container
image: nginx:1.17.1
ports:
- name: nginx-port
containerPort: 80
livenessProbe:
httpGet:
scheme: HTTP
port: 80
path: /hello
restartPolicy: Never创建pod，查看结果。
因为设置的重启策略是Never，所以容器启动失败就没有重试过了。
当改为Always时，容器失败后重启。
好了，pod的生命周期就介绍这么多了，你学会了嘛。
