【kubernetes篇】通过描述信息，理解Pod生命周期

引言

今天给大家介绍的内容，主要围绕一个命令进行:kubectl describe pod podName。对于pod的描述信息，在平时的使用中经常会用到，尤其是在排查异常的时候。在描述信息中，记录了Pod生命周期中的各个状态，需要多多理解...

Pod生命周期

Pod 遵循一个预定义的生命周期，起始于 Pending 阶段，如果至少其中有一个主要容器正常启动，则进入 Running，之后取决于 Pod 中是否有容器以 失败状态结束而进入 Succeeded 或者 Failed 阶段。

可以概括为下图所示：

说明：Pod 在其生命周期中只会被调度一次。 一旦 Pod 被调度（分派）到某个节点，Pod 会一直在该节点运行，直到 Pod 停止或者被终止。

Pod状态

通过Pod生命周期，我们已经得出了Pod状态，整理如下：

说明：如果某节点死掉或者与集群中其他节点失联，Kubernetes 会实施一种策略，将失去的节点上运行的所有 Pod 的状态设置为 Failed。

[root@k8s-master ~]# kubectl describe pod nginx-deploy-7ff6dd9bd-6tlt2
Name:         nginx-deploy-7ff6dd9bd-6tlt2
Namespace:    default
...
Status:       Pending
IP:           192.168.79.104
IPs:
  IP:           192.168.79.104
Controlled By:  ReplicaSet/nginx-deploy-7ff6dd9bd
...
1

说明：Pod处于哪个状态（生命周期）通过Status字段来定义。

容器状态

当Pod被调度器分配到某个节点，kubelet 就通过容器运行时 开始为 Pod 创建容器。容器的状态有如下三种：

1. Waiting （等待）

处于 Waiting 状态的容器仍在运行它完成启动所需要的操作：例如，从某个容器镜像仓库拉取容器镜像，或者向容器应用 Secret 数据等等。当你使用 kubectl 来查询包含 Waiting 状态的容器的 Pod 时，你也会看到一个 Reason 字段，其中给出了容器处于等待状态的原因。

[root@k8s-master ~]# kubectl describe pod nginx-deploy-7ff6dd9bd-6tlt2
Name:         nginx-deploy-7ff6dd9bd-6tlt2
Namespace:    default
...
Containers:
  mynginx:
    Container ID:
    Image:          nginx:1.23.222
    Image ID:
    Port:           
    Host Port:      
    State:          Waiting
      Reason:       ImagePullBackOff
    Ready:          False
...
1

2. Running（运行中）

Running 状态表明容器正在执行状态并且没有问题发生。 如果配置了 postStart 回调，那么该回调已经执行且已完成。 如果你使用 kubectl 来查询包含 Running 状态的容器的 Pod 时，你也会看到 关于容器进入 Running 状态的信息。

[root@k8s-master ~]# kubectl describe pod nginx-deploy-69c765d6d-hmtkj
Name:         nginx-deploy-69c765d6d-hmtkj
Namespace:    default
...
Containers:
  mynginx:
    Container ID:   docker://e3962726018c97b3b3825941ed0416f2e25d3e28b4ddd08bc85ef881df4d5ec0
    Image:          nginx:1.23
    Image ID:       docker-pullable://nginx@sha256:790711e34858c9b0741edffef6ed3d8199d8faa33f2870dea5db70f16384df79
    Port:           
    Host Port:      
    State:          Running
      Started:      Mon, 15 Aug 2022 19:55:20 +0800
    Ready:          True
...
1

3. Terminated（已终止）

处于 Terminated 状态的容器已经开始执行并且或者正常结束或者因为某些原因失败。 如果你使用 kubectl 来查询包含 Terminated 状态的容器的 Pod 时，你会看到 容器进入此状态的原因、退出代码以及容器执行期间的起止时间。

[root@k8s-master ~]# kubectl describe pod nginx-deploy-69c765d6d-7g89j
Name:           nginx-deploy-69c765d6d-7g89j
Namespace:      default
...
Containers:
  mynginx:
    Container ID:   docker://aa9002c779143377889ad586e95483b1be6fcf7d10ddf01d76752392393e5419
    Image:          nginx:1.23
    Image ID:       docker-pullable://nginx@sha256:790711e34858c9b0741edffef6ed3d8199d8faa33f2870dea5db70f16384df79
    Port:           
    Host Port:      
    State:          Terminated
      Reason:       Completed
      Exit Code:    0
      Started:      Mon, 15 Aug 2022 21:06:01 +0800
      Finished:     Mon, 15 Aug 2022 22:10:08 +0800
    Ready:          False
...
[root@k8s-master ~]#
1

说明：容器状态区别于Pod状态，是通过Containers.State字段来定义的。

Pod 状况

Pod 有一个 PodStatus 对象，其中包含一个 PodConditions 数组。Pod 可能通过也可能未通过其中的一些状况测试。

• PodScheduled：Pod 已经被调度到某节点；
• ContainersReady：Pod 中所有容器都已就绪；
• Initialized：所有的 Init 容器 都已成功完成；
• Ready：Pod 可以为请求提供服务，并且应该被添加到对应服务的负载均衡池中。

[root@k8s-master ~]# kubectl describe pod nginx-deploy-69c765d6d-hmtkj
Name:         nginx-deploy-69c765d6d-hmtkj
Namespace:    default
...
Conditions:
  Type              Status
  Initialized       True
  Ready             True
  ContainersReady   True
  PodScheduled      True
Volumes:
...
1

说明：Pod 状况通过Conditions字段来定义。

事件

在describe中，还有一个非常重要的信息需要关注——事件（Events），这里将记录Pod整个生命周期中的各个状态，排查问题也主要是看这个地方。如下：

[root@k8s-master ~]# kubectl describe pod nginx-deploy-69c765d6d-7g89j
Name:         nginx-deploy-69c765d6d-7g89j
Namespace:    default
...
Events:
  Type     Reason          Age                   From             Message
  ----     ------          ----                  ----             -------
  Warning  NodeNotReady    5m8s                  node-controller  Node is not ready
  Normal   SandboxChanged  112s (x2 over 2m36s)  kubelet          Pod sandbox changed, it will be killed and re-created.
  Normal   Pulled          112s                  kubelet          Container image "nginx:1.23" already present on machine
  Normal   Created         112s                  kubelet          Created container mynginx
  Normal   Started         111s                  kubelet          Started container mynginx
[root@k8s-master ~]#
1

扩展

1. 强制终止 Pod

有时会遇到一直处于Terminated状态的Pod，需要手动删除。命令示例如下：

kubectl delete pod podName --force --grace-period=0
1

说明：默认情况下，所有的删除操作都会附有 30 秒钟的宽限期限。 kubectl delete 命令支持 --grace-period= 选项，允许你重载默认值，设定自己希望的期限值。另外必须在设置 --grace-period=0 的同时额外设置 --force 参数才能发起强制删除请求。

2. CrashLoopBackOff状态

CrashLoopBackOff表明Kubernetes试图启动该Pod，但是过程中出现错误，导致容器启动失败。

排查思路：

查看描述信息：

kubectl describe pod podName  
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查看日志：

kubectl logs -f podName
1

查看前一个容器的日志：

kubectl logs  --previous
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说明：启动过程中出现问题的原因可能有很多，一般此状态查看容器的日志就可以解决。