当前位置：首页 > ai >正文

Kubernetes 高级健康检查与存储卷详解

ai 2025/9/3 8:03:30

一、StartupProbe 探针：保障慢启动容器

StartupProbe（启动探针）是 Kubernetes 1.16 版本引入的重要特性，专门用于保护启动速度较慢的容器。

工作原理

StartupProbe 在容器启动期间先行执行，只有在它成功之后，Kubernetes 才会开始执行存活性和就绪性检查。这样可以避免在应用尚未完全启动时就被误判为不健康而被重启。

适用场景

启动时间较长的 Java 应用
需要初始化大型数据集的容器
执行数据库迁移的应用
加载复杂配置文件的容器

配置示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: slow-start-app
spec:containers:- name: appimage: my-app:lateststartupProbe:httpGet:path: /healthport: 8080failureThreshold: 30  # 最多尝试30次periodSeconds: 10     # 每10秒尝试一次livenessProbe:httpGet:path: /healthport: 8080initialDelaySeconds: 0  # 等待startupProbe成功后再开始periodSeconds: 10readinessProbe:httpGet:path: /readyport: 8080initialDelaySeconds: 0  # 等待startupProbe成功后再开始periodSeconds: 5

注释：

failureThreshold: 在放弃之前允许的最大失败次数
periodSeconds: 执行探测的频率
StartupProbe 成功后，才会开始执行其他探针

二、Graceful Shutdown：优雅终止 Pod

从 Kubernetes 1.22 开始，terminationGracePeriodSeconds 特性被默认开启，实现了 Pod 级别的优雅关闭。

工作原理

当 Pod 被删除时，Kubernetes 会向 Pod 发送 SIGTERM 信号
Pod 停止接收新流量，但现有连接不会立即中断
容器有 terminationGracePeriodSeconds 时间（默认30秒）完成清理工作
超时后发送 SIGKILL 强制终止容器

配置示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: graceful-shutdown-example
spec:terminationGracePeriodSeconds: 60  # 优雅关闭超时时间设置为60秒containers:- name: web-serverimage: nginx:latestlifecycle:preStop:exec:command: ["/bin/sh", "-c", "nginx -s quit; sleep 10"]  # 优雅停止Nginxports:- containerPort: 80

注释：

terminationGracePeriodSeconds: 设置优雅关闭的超时时间
preStop: 在发送SIGTERM之前执行的操作，可用于清理资源

三、Kubernetes Volume：持久化存储解决方案

容器中的文件在磁盘上是临时存放的，当容器崩溃或重启时，文件会丢失。Kubernetes Volume 解决了这个问题。

Volume 类型概述

Kubernetes 支持多种 Volume 类型，可以分为三类：

临时卷：生命周期与 Pod 相同（如 emptyDir）
持久卷：生命周期独立于 Pod（如 hostPath、PV/PVC）
特殊用途卷：用于特定场景（如 secret、configMap）

四、emptyDir 卷：Pod 内容器间共享数据

emptyDir 是最简单的 Volume 类型，在 Pod 被分配到节点时创建，在 Pod 运行期间一直存在。

特性

初始为空目录
Pod 内容器可以读写相同的文件
数据在 Pod 删除时会被永久删除
容器崩溃不会导致数据丢失（Pod 仍在节点上）

使用场景

临时数据存储
容器间共享数据
作为缓存空间

配置示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: shared-data-pod
spec:containers:- name: writerimage: busyboxcommand: ["/bin/sh", "-c"]args:- while true; doecho "$(date) - Writing to shared file" >> /shared-data/log.txt;sleep 5;donevolumeMounts:- name: shared-datamountPath: /shared-data- name: readerimage: busyboxcommand: ["/bin/sh", "-c", "tail -f /shared-data/log.txt"]volumeMounts:- name: shared-datamountPath: /shared-datavolumes:- name: shared-dataemptyDir: {}  # 最简单的emptyDir定义

注释：

emptyDir: {}: 创建一个空的临时目录
两个容器共享同一个 emptyDir 卷
数据在 Pod 删除时丢失

五、hostPath 卷：直接挂载节点文件系统

hostPath 卷能将主机节点文件系统上的文件或目录挂载到 Pod 中。

特性

直接访问节点文件系统
数据在 Pod 删除后仍然保留
限制了 Pod 的迁移性（Pod 必须调度到特定节点）

使用场景

访问节点上的系统文件（如 /var/lib/docker）
运行需要访问主机设备的容器
开发和调试场景

配置示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: hostpath-example
spec:containers:- name: containerimage: nginx:latestvolumeMounts:- name: hostpath-volumemountPath: /host-datavolumes:- name: hostpath-volumehostPath:path: /data  # 节点上的目录type: DirectoryOrCreate  # 如果目录不存在则创建

注释：

path: 节点上的路径
type: 指定路径类型，常用值有：
- DirectoryOrCreate: 如果路径不存在则创建目录
- Directory: 路径必须已存在且为目录
- FileOrCreate: 如果路径不存在则创建文件
- File: 路径必须已存在且为文件