[k8s]--exec探针详细解析

在 Kubernetes 中，exec 探针是一种通过 在容器内执行命令 来检测容器健康状态的机制。它的核心逻辑是：执行命令后，若命令返回值为 0（表示成功），则认为容器健康；否则认为不健康。

一、exec 探针的机制

1. 执行命令
   Kubernetes 的 kubelet 会进入目标容器内部，运行指定的命令（如 cat /tmp/healthy）。

   • 命令的执行环境与容器内的 shell 环境一致（例如 /bin/sh）。
   • 如果命令执行成功（返回码为 0），探针认为容器健康；否则认为不健康。

2. 触发时机

   • 存活探针（livenessProbe）：定期检查容器是否存活。如果失败，Kubernetes 会重启容器。
   • 就绪探针（readinessProbe）：检查容器是否准备好接收流量。如果失败，Pod 会被标记为 NotReady，不会接收流量。
   • 启动探针（startupProbe）：在容器启动阶段使用，确保容器初始化完成后再启用其他探针。

3. 资源消耗
   每次执行命令会启动一个新的进程，可能对容器性能有一定影响（尤其是高频探测时）。

二、exec 探针的检测方式

1. 基础用法

检测某个文件是否存在且可读：

readinessProbe:
  exec:
    command:
      - cat
      - /tmp/healthy

• 逻辑：cat 命令尝试读取 /tmp/healthy 文件。如果文件存在且可读（命令返回 0），则认为容器健康。

2. 组合命令

通过 Shell 脚本组合多个命令进行检测：

livenessProbe:
  exec:
    command:
      - sh
      - -c
      - "curl -s http://localhost:8080/healthz | grep 'OK'"

• 逻辑：使用 sh -c 执行一段 Shell 命令，检查 HTTP 接口返回结果是否包含 “OK”。如果包含（命令返回 0），则认为健康。

3. 脚本检测

执行自定义脚本文件：

readinessProbe:
  exec:
    command:
      - /bin/sh
      - /opt/health_check.sh

• 逻辑：运行 /opt/health_check.sh 脚本，脚本的退出码决定探针结果。

三、exec 探针的写法（YAML 配置）

1. 基本结构

<probe_type>:
  exec:
    command:
      - <command>
      - <arg1>
      - <arg2>
      ...

• <probe_type> 可以是 livenessProbe、readinessProbe 或 startupProbe。
• command 是一个数组，第一个元素是命令名，后续是参数。

2. 完整示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: my-image
    livenessProbe:
      exec:
        command:
          - sh
          - -c
          - "curl -s http://localhost:8080/healthz | grep 'OK'"
      initialDelaySeconds: 5  # 容器启动后等待 5 秒开始探测
      periodSeconds: 10       # 每 10 秒探测一次

3. 关键参数说明

四、注意事项

1. 局限性

   • 仅能验证命令退出码：无法直接检测服务的实际可用性（例如数据库连接是否正常）。
   • 误判风险：如果命令本身有缺陷（如文件存在但服务已崩溃），可能导致误判。

2. 安全风险

   • 执行命令可能暴露敏感信息（如日志文件中的密码）。
   • 建议避免执行复杂或危险的命令。

3. 替代方案

   • HTTP 探针：通过 HTTP 请求检测服务状态（更高效且通用）。
   • TCP 探针：通过 TCP 连接检测端口是否开放（适合无 HTTP 接口的服务）。

4. 最佳实践

   • 简单场景：使用 cat /path/to/file 快速验证文件是否存在。
   • 复杂场景：结合 curl、grep 等工具验证服务接口。
   • 脚本封装：将复杂逻辑封装到脚本中，提高可维护性。

五、总结

如果你需要更高效的健康检查，建议优先使用 HTTP 探针 或 TCP 探针。接下来有时间也会研究一下这两种探针。