Kubernetes 存活、就绪探针

2020-09-10 13:51:48云原生应用程序通常设计为使用微服务架构，其中每个组件都位于容器中。为了确保Kubernetes托管的应用程序高可用，在设计集群时需要遵循一些特定的模式，其中有“健康探测模式”。应用 高可观察性原则 (HOP)可确保您的应用程序收到的每个请求都能及时找到响应。

在设计关键任务、高可用应用程序时，弹性是要考虑的最重要因素之一。

当应用程序可以快速从故障中恢复时，它便具有弹性。

云原生应用程序通常设计为使用微服务架构，其中每个组件都位于容器中。为了确保Kubernetes托管的应用程序高可用，在设计集群时需要遵循一些特定的模式，其中有“健康探测模式”。应用 高可观察性原则 (HOP)可确保您的应用程序收到的每个请求都能及时找到响应。

The High Observability Principle (HOP)

高可观察性原则是基于容器的应用程序设计原则之一。微服务体系要求每个服务不关心(也不应该关心)被调用方如何处理请求。

HOP原则要求每个服务必须公开几个API端点，其意义在于揭示服务健康状态，Kubernetes调用这些端点，决定下一步的路由和负载平衡。

设计良好的云原生程序应将日志事件记录到STDERR和STDOUT，由logstash、Fluent等日志摄取服务将这些日志运送到集中式监控(例如Prometheus)和日志聚合系统(例如ELK)。下图说明了云原生应用程序如何遵守健康状况探测模式和高可观察性原则。

How to Apply Health Probe Pattern in Kubernetes?

我之前写过ASP.NetCore + Docker健康检查的原创:[web程序暴露http健康检查端点，平台轮询探测]， Kubernetes针对不同场合细化了探针，更为强大的是给出对应决策。

Liveness Probes

使用[存活探针]判断什么时候重启容器。

使用存活探针检查容器本身是否无响应、死锁， 有时候重启容器常常能解决此类问题。

我们以kubernetes官方DEMO为例：

这个探针会体现到 kubectl get pod 的 RESTARTS 列

Readiness Probes

使用[就绪探针]判断容器是否就绪，是否可以接受流量。

Pod内所有容器ready，则该Pod被认为ready，当pod没有ready，将会从服务负载均衡中移除。

有些时候，应用程序临时不可用(加载大量数据或者依赖外部服务)，这个时候，重启这个Pod无济于事，同时你也不希望请求被发送到该Pod

下面的应用强依赖mongodb，我们针对这些依赖项设置了readiness探针

以下是探测Mongodb的连通性

对于依赖项的探测，探测周期和超时时间可以设置的稍长一点

Startup Probes

使用[启动探针]判断容器应用是否已经启动。如果配置了这个探针，则该探针成功之前将会禁用存活和就绪探针。

配置探针

强烈建议根据应用结构合理设置探针参数，避免不切实际的认定失败导致的频繁重启或 Unready。

结论：

就使用方式看：

Kubernetes存活、就绪探针可以极大地提高服务的健壮性和弹性，并提供出色的最终用户体验。

Kubernetes是一个开源项目，它把谷歌的集群管理工具引入到虚拟机和裸机场景中。 它可以完美运行在现代的操作系统环境（比如CoreOS和Red Hat Atomic），并提供可以被你管控的轻量级的计算节点。 Kubernetes使用Golang开发，具有轻量化、模块化、便携以及可扩展的特点。 我们（Kubernetes开发团队）正在和一些不同的技术公司（包括维护着Mesos项目的MesoSphere）合作来把Kubernetes升级为一种与计算集群交互的标准方式。 Kubernetes重新实现了Google在构建集群应用时积累的经验。 这些概念包括如下内容：Pods：一种将容器组织在一起的方法；Replication Controllers：一种控制容器生命周期的方法（译者注：Replication Controller确保任何时候Kubernetes集群中有指定数量的pod副本(replicas)在运行）；Labels：一种可以找到和查询容器的方法；Services：一个用于实现某一特定功能的容器组；因此，只要使用Kubernetes你就能够简单并快速的启动、移植并扩展集群。 在这种情况下，集群就像是类似虚拟机一样灵活的资源，它是一个逻辑运算单元。 打开它，使用它，调整它的大小，然后关闭它，就是这么快，就是这么简单。 Mesos和Kubernetes的愿景差不多，但是它们在不同的生命周期中各有不同的优势。 Mesos是分布式系统内核，它可以将不同的机器整合在一个逻辑计算机上面。 当你拥有很多的物理资源并想构建一个巨大的静态的计算集群的时候，Mesos就派上用场了。 有很多的现代化可扩展性的数据处理应用都可以在Mesos上运行，包括Hadoop、Kafka、Spark等，同时你可以通过容器技术将所有的数据处理应用都运行在一个基础的资源池中。 在某个方面来看，Mesos是一个比Kubernetes更加重量级的项目，但是得益于那些像Mesosphere一样的贡献者，Mesos正在变得更加简