k8s中配置Spring Cloud服务(Eureka客户端)优雅上下线

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背景

在Kubernetes部署应用时，尽管Kubernetes使用滚动升级的方式，先启动一个新Pod，等新Pod成功运行后再删除旧Pod，但在此过程中，Pod仍然会接收请求。如果在Pod被删除的瞬间正好有请求到达，Pod被杀死后将无法处理这些请求，导致客户端出现500错误，这样就无法实现平滑升级。
我们使用Java作为编程语言，注册中心采用Eureka。应用启动时会注册到Eureka，然后通过内部调用进行服务间通信。服务会定期向Eureka发送心跳信号，并在每个Pod服务中维护一份本地缓存映射表，缓存的更新窗口时间为30秒。当服务停止时，它会在Eureka中进行下线操作。然而，如果在服务下线的窗口期内有请求发起，可能会出现以下问题：

  1. K8s Pod服务已下线，但Eureka在窗口期内未更新注册列表，导致请求被路由到已不存在的旧服务，返回404错误。
  2. 请求已到达旧服务，但在高峰期时，由于处理速度较慢，服务还未能返回响应体，便已被关闭，导致返回500错误。如下所示

image.png

解决办法

使用的解决方案是，在应用下线的第一时间(Pod被删除)先进行在Eureka的下线操作不让其接受新的请求，然后等待Pod已接收的请求处理完成后 再进行删除Pod；
这里会使用到的知识以及需要自身考虑的点有：

  • Pod容器终止流程
  • k8s的prestop钩子(容器关闭前执行操作)
  • 需要判断自己应用处理的请求的时间(基本上30s内都能处理完成 如果不放心的话调整成50s 但是这样的话也会相应的增加上线时长，需要注意)

Pod容器终止流程

1）新Pod启动，通过Readiness就绪性探测，加入service的endpoint服务列表。
2）老pod进入Termination状态，从service的endpoint服务列表摘除，此时不会有新请求打到即将终止的老pod上。
3）如果设置了Prestop钩子，则优先执行Prestop里的优雅动作。如果在规定的terminationGracePeriodSeconds优雅时间内（默认30s）完成不了，则kubelet会发送SIGTERM终止信号，并等待2秒，如果2秒后还未终止pod容器，则发送SIGKILL信号强制终止。
4）如果没有设置Prestop钩子，则发送SIGTERM终止信号优雅关闭容器进程，如果在规定的terminationGracePeriodSeconds优雅时间内（默认30s）未能终止pod容器，则发送SIGKILL信号强制终止。
需要注意：
1）SIGTERM终止信号只能被那些pid为1的父进程捕捉到，并优雅关闭容器进程。对于那些pid不为1的子进程是捕捉不到SIGTERM终止信号的。
所以对于单个容器只有一个pid为1的进程来说，使用K8S默认的优雅机制就可以，只需要拉长terminationGracePeriodSeconds优雅时间，确保在规定时间内完成容器优雅终止。
2）对于那些单个容器里有多个进程，即除了pid为1的进程外，还有子进程。这种情况下就需要设置Prestop钩子函数，在prestop里提前优雅处理掉那些子进程，然后再通过SIGTERM正常终止掉pod容器。
注意设置好terminationGracePeriodSeconds优雅时间。

模拟请求报错

模拟请求报错就是不加任何配置直接使用测试脚本(这里用的是jmeter)不间断的去调用我们的应用，然后发布我们的新应用会有失败的请求

发布服务

此时我们修改镜像apply可以模拟下我们的服务发布，当新Pod启动后 删除旧Pod时注意观察请求是否有报错！

[root@master01 mdl]# kubectl apply -f mdl-deployment.yaml

image.png

请求接口

设置50个线程开始去请求我们服务的接口
可以发现在删除pod时的这个动作会出现错误请求，随后就会正常

以上就是发版(新Pod替换旧Pod)的过程中会出现的问题

基于Eureka优雅上下线

正确的做法

1）拉长terminationGracePeriodSeconds的优雅时间。
2）设置Prestop钩子，在Pod容器终止之前，在Prestop里通过eureka提供的API接口，主动摘除eureka注册。接着sleep 30秒时间，用于刷新eureka网关缓存，摘除下线的pod地址。
3）最后再执行pod容器的优雅终止。

修改deployment配置

需要添加k8s的prestop钩子，以及设置强制关闭pod的时间要比sleep的时间长

terminationGracePeriodSeconds: 45
        lifecycle:
          preStop:
            exec:
              command: ["/bin/sh", "-c", 'curl -X PUT "http://eureka-service:8761/eureka/apps/mdl-web/${POD_IP}:mdl-web:8080/status?value=DOWN" -H "Content-Type: application/vnd.spring-boot.actuator.v2+json;charset=UTF-8" && sleep 30']

发布服务

此时我们再次修改镜像apply可以模拟下我们的服务发布

[root@master01 mdl]# kubectl apply -f mdl-deployment.yaml

如上当开始停止旧pod时， 会先调用我们配置的prestop钩子 如下 先把eureka中旧pod下线 不让其接受请求，然后再处理已接受的请求最后彻底关闭pod
image.png
在此过程中，如果我们使用JMeter进行持续循环访问接口，所有请求都会正常响应啦。
image.png

posted @ 2024-08-14 16:06  &UnstopPable  阅读(26)  评论(0)  编辑  收藏  举报