pod探针probe
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K8S
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17

1380 字
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10 分钟

在 Kubernetes 中，​​Pod 探针（Probe）​​ 是用于监控容器健康状态的重要机制。它允许 Kubernetes 判断容器是否健康运行，并根据探针结果决定是否重启容器、终止 Pod 或从 Service 后端移除该 Pod。探针主要分为三种类型：
[[服务健康检测]]

0.1 ​​1. 探针的三种类型​​

​​(1) Liveness Probe（存活探针）​

​
<font color="#9bbb59">健康状态检查，周期性检查服务是否存活，检查结果失败，将"重启"容器(删除源容器并重新创建新容器)。</font>
<font color="#9bbb59">- ​​作用​​：检查容器是否仍在运行。如果探测失败，Kubernetes 会​​重启容器​​（认为容器可能卡死或僵死）。</font>
<font color="#9bbb59">- ​​典型场景​​：</font>
<font color="#9bbb59"> – 检查应用主进程是否崩溃（如 Java 应用的 PID 1 是否存活）。</font>
<font color="#9bbb59"> – 检测应用是否进入无响应状态（如 HTTP 服务是否卡死）。</font>

​​(2) Readiness Probe（就绪探针）​​

<font color="#9bbb59">可用性检查，周期性检查服务是否可用，从而判断容器是否就绪</font>
<font color="#9bbb59">- ​​作用​​：检查容器是否已准备好接收流量。如果探测失败，Kubernetes 会​​从 Service 的 Endpoints 中移除该 Pod​​（暂时不转发流量给它），直到探测成功。</font>
<font color="#9bbb59">- ​​典型场景​​：</font>
<font color="#9bbb59"> – 应用启动后需要完成初始化（如加载缓存、连接数据库）。</font>
<font color="#9bbb59"> – 应用依赖的外部服务（如数据库）是否可用。</font>

​​(3) Startup Probe（启动探针）​​（Kubernetes 1.16+ 引入）

如果提供了启动探针，则所有其他探针都会被禁用，直到此探针成功为止。
如果启动探测失败，kubelet将杀死容器，而容器依其重启策略进行重启。
如果容器没有提供启动探测，则默认状态为 Success

  • ​​典型场景​​：
    • 应用启动时间较长（如 Java 应用需要加载大量依赖）。
    • 避免因启动慢导致 Liveness Probe 过早判定容器死亡。

0.2 ​​2. 探针的探测方式​​

每种探针支持以下三种探测方式：

探测方式 说明 适用场景
​​exec​​ 在容器内执行命令，根据命令退出码判断健康状态（0 表示成功）。 检查文件是否存在、自定义脚本验证等。
​​httpGet​​ 向容器内的指定端口和路径发送 HTTP GET 请求，根据状态码判断健康状态（2xx 或 3xx 表示成功）。>=400表示失败 HTTP 服务（如 REST API）。
​​tcpSocket​​ 尝试与容器的指定端口建立 TCP 连接，如果连接成功则认为健康。 数据库、Redis 等基于 TCP 的服务。

0.3 ​​3. 探针的配置参数​​

每种探针支持以下关键参数：

参数 说明 默认值
initialDelaySeconds 容器启动后等待多少秒再开始第一次探测。 0
periodSeconds 探测间隔时间（单位：秒）。 10
timeoutSeconds 探测超时时间（单位：秒）。 1
successThreshold 连续多少次探测成功才认为容器健康。 1
failureThreshold 连续多少次探测失败才认为容器不健康。 3

0.4 ​​4. 探针配置示例​​

​​示例 1：HTTP 服务的探针配置​​

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web-app

spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      apps: xiuxian
  template:
    metadata:
      labels:
          apps: xiuxian
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/yinzhengjie-k8s/apps:v1
        ports:
        - containerPort: 80
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /  # 检查根路径
            port: 80
          initialDelaySeconds: 5  # 容器启动 5 秒后开始探测
          periodSeconds: 10       # 每 10 秒探测一次
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /index.html  # 检查自定义健康检查路径
            port: 80
          initialDelaySeconds: 3
          periodSeconds: 5
---

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-xiuxian
spec:
  type: ClusterIP
  clusterIP: 10.200.0.200
  selector:
     apps: xiuxian
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80

​​示例 2：TCP 服务的探针配置（如 Redis）​​

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: redis
spec:
  template:
    spec:
      containers:
      - name: redis
        image: redis
        ports:
        - containerPort: 6379
        livenessProbe:
          tcpSocket:
            port: 6379
          initialDelaySeconds: 10
          periodSeconds: 5
        readinessProbe:
          tcpSocket:
            port: 6379
          initialDelaySeconds: 5
          periodSeconds: 5

​​示例 3：启动探针（避免启动慢导致误杀）​​

livenessProbe:
  httpGet:
    path: /healthz
    port: 8080
  initialDelaySeconds: 30  # 等待 30 秒后再开始 Liveness 探测
  periodSeconds: 10
startupProbe:
  httpGet:
    path: /healthz
    port: 8080
  failureThreshold: 30     # 最多失败 30 次（约 5 分钟，假设 periodSeconds=10）
  periodSeconds: 10

0.5 ​​5. 探针的最佳实践​​

  1. ​​合理设置 initialDelaySeconds​​：
    • 避免应用还未启动完成就被探测（如 Java 应用可能需要几十秒初始化）。
  2. ​​区分 Liveness 和 Readiness 探针​​：
    • Liveness 探针应简单快速（如检查端口是否存活）。
    • Readiness 探针可以更严格（如检查数据库连接是否正常）。
  3. ​​避免过于频繁的探测​​：
    • periodSeconds 不宜过小（默认 10 秒是合理值），否则会增加系统负载。
  4. ​​启动探针用于长启动应用​​：
    • 如 Java 应用、大数据服务（避免 Liveness Probe 因启动慢误判容器死亡）。

0.6 ​​6. 探针与 Pod 生命周期的关系​​

  • ​​Pod 状态流转​​：

    Pending → (容器启动) → Running → (Liveness Probe 失败) → Restarting
                        ↓
                 (Readiness Probe 失败) → 从 Service Endpoints 移除

  • ​​关键行为​​：

    • Liveness Probe 失败 → ​​重启容器​​（kubectl get pods 会显示 Restart Count 增加）。
    • Readiness Probe 失败 → ​​流量被移除​​（Pod 仍在运行，但不再接收请求）。

0.7 ​​总结​​

探针类型 作用 触发行为
​​Liveness Probe​​ 检查容器是否存活 失败时重启容器
​​Readiness Probe​​ 检查容器是否就绪 失败时从 Service 移除流量
​​Startup Probe​​ 检查容器是否启动完成 失败时不断重试（不触发其他探针）

通过合理配置探针，可以显著提高 Kubernetes 集群的稳定性和可靠性！ 🚀

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