k8s-pod 实战三 （Liveness Probe 和 Readiness Probe 详细分析）

一、Liveness Probe 和 Readiness Probe 详细分析

Liveness Probe

Liveness Probe 用于检查容器是否处于健康状态。如果探针失败，Kubernetes 会杀死容器并根据重启策略决定是否重启。这对于检测和恢复应用程序中的死锁或其他致命错误非常有用。

Readiness Probe

Readiness Probe 用于检查容器是否准备好接受流量。如果探针失败，Kubernetes 会将该 Pod 从服务的负载均衡池中移除。这对于确保只有在完全准备好时才处理请求的应用程序非常有用，例如在依赖初始化或外部资源的情况下。

二、实战案例

案例场景

假设我们有一个 Web 应用程序，它有一个健康检查端点 /healthz 和一个就绪检查端点 /readyz。我们将使用 Liveness Probe 来检查应用程序的健康状态，并使用 Readiness Probe 来检查应用程序是否准备好处理请求。

1. 编写 YAML 配置文件

创建一个名为 web-app-pod.yaml 的文件，内容如下：

apiVersion: v1 # API 版本
kind: Pod # 资源类型
metadata:
  name: web-app-pod # Pod 的名称
spec:
  containers:
  - name: web-app # 容器名称
    image: my-web-app:latest # 容器镜像，假设这是你自己的 Web 应用程序镜像
    ports:
    - containerPort: 8080 # 容器端口
    livenessProbe: # 存活探针配置
      httpGet:
        path: /healthz # 探针要访问的 HTTP 路径
        port: 8080 # 探针要访问的端口
      initialDelaySeconds: 10 # 初始延迟时间，容器启动后等待 10 秒再进行探测
      periodSeconds: 10 # 探测周期，每隔 10 秒执行一次探测
      timeoutSeconds: 5 # 超时时间，如果在 5 秒内没有响应则认为探测失败
      failureThreshold: 3 # 失败阈值，连续失败 3 次才认为容器不健康
    readinessProbe: # 就绪探针配置
      httpGet:
        path: /readyz # 探针要访问的 HTTP 路径
        port: 8080 # 探针要访问的端口
      initialDelaySeconds: 10 # 初始延迟时间
      periodSeconds: 5 # 探测周期，每隔 5 秒执行一次探测
      timeoutSeconds: 3 # 超时时间
      failureThreshold: 3 # 失败阈值

2. 应用配置

kubectl apply -f web-app-pod.yaml # 应用 YAML 配置文件

3. 查看 Pod 状态

kubectl get pods # 获取所有 Pod 的状态

4. 描述 Pod 以获取探针的详细信息

kubectl describe pod web-app-pod # 获取指定 Pod 的详细信息

5. 查看 Pod 日志

kubectl logs web-app-pod # 查看指定 Pod 的日志

详细分析

Liveness Probe 配置

• httpGet: 使用 HTTP GET 方法访问指定的路径和端口。
  • path: /healthz 是健康检查的路径。
  • port: 8080 是容器的端口。
• initialDelaySeconds: 容器启动后，等待 10 秒再进行第一次探测。这是为了确保容器在启动时有足够的时间完成初始化。
• periodSeconds: 每隔 10 秒进行一次探测。
• timeoutSeconds: 如果在 5 秒内没有响应，则认为探测失败。
• failureThreshold: 连续失败 3 次才认为容器不健康。

Readiness Probe 配置

• httpGet: 使用 HTTP GET 方法访问指定的路径和端口。
  • path: /readyz 是就绪检查的路径。
  • port: 8080 是容器的端口。
• initialDelaySeconds: 容器启动后，等待 10 秒再进行第一次探测。
• periodSeconds: 每隔 5 秒进行一次探测。
• timeoutSeconds: 如果在 3 秒内没有响应，则认为探测失败。
• failureThreshold: 连续失败 3 次才认为容器不就绪。

三、实战案例扩展：更贴近实际生产环境

在生产环境中，Web 应用通常会依赖数据库和其他外部服务。我们可以通过 Readiness Probe 确保在这些依赖项可用之前，Pod 不会接受流量。

1. 编写扩展的 YAML 配置文件

假设我们的 Web 应用程序还依赖一个 PostgreSQL 数据库，并且我们需要确保数据库连接成功后才认为 Pod 就绪。

创建一个名为 web-app-pod-extended.yaml 的文件，内容如下：

apiVersion: v1 # API 版本
kind: Pod # 资源类型
metadata:
  name: web-app-pod # Pod 的名称
spec:
  containers:
  - name: web-app # 容器名称
    image: my-web-app:latest # 容器镜像，假设这是你自己的 Web 应用程序镜像
    ports:
    - containerPort: 8080 # 容器端口
    env:
    - name: DATABASE_URL # 数据库连接 URL
      value: "postgresql://user:password@db-host:5432/mydb"
    livenessProbe: # 存活探针配置
      httpGet:
        path: /healthz # 探针要访问的 HTTP 路径
        port: 8080 # 探针要访问的端口
      initialDelaySeconds: 10 # 初始延迟时间
      periodSeconds: 10 # 探测周期
      timeoutSeconds: 5 # 超时时间
      failureThreshold: 3 # 失败阈值
    readinessProbe: # 就绪探针配置
      exec:
        command:
        - /bin/sh
        - -c
        - "pg_isready -d $DATABASE_URL" # 在容器内执行的命令，检查数据库连接
      initialDelaySeconds: 10 # 初始延迟时间
      periodSeconds: 5 # 探测周期
      timeoutSeconds: 3 # 超时时间
      failureThreshold: 3 # 失败阈值

2. 应用配置

kubectl apply -f web-app-pod-extended.yaml # 应用 YAML 配置文件

3. 查看 Pod 状态

kubectl get pods # 获取所有 Pod 的状态

4. 描述 Pod 以获取探针的详细信息

kubectl describe pod web-app-pod # 获取指定 Pod 的详细信息

5. 查看 Pod 日志

kubectl logs web-app-pod # 查看指定 Pod 的日志

详细分析

Readiness Probe 配置扩展

• exec: 使用命令探针在容器内执行命令。
  • command: 执行 pg_isready -d $DATABASE_URL 命令，检查数据库连接是否可用。
• initialDelaySeconds: 容器启动后，等待 10 秒再进行第一次探测。
• periodSeconds: 每隔 5 秒进行一次探测。
• timeoutSeconds: 如果在 3 秒内没有响应，则认为探测失败。
• failureThreshold: 连续失败 3 次才认为容器不就绪。

通过这些配置和实战案例，你可以掌握如何在 Kubernetes 中配置和使用 Liveness Probe 和 Readiness Probe，以确保你的应用在生产环境中的高可用性和健壮性。上述配置和命令带有详细注释，能够帮助你更好地理解每个字段的含义，使配置过程更加清晰和可控。