使用Kubernetes Pod Hook 优雅的停止Pod

 

微服务中,网关会把流量分配给每个Pod节点上

1. 如果我们直接将Pod杀死,那这部分流量就无法得到正确处理,会影响部分用户,通常来说网关或者注册中心会将我们的服务保持一个心跳,过了心跳超时之后会自动摘除我们的服务,但是有一个问题就是超时时间可能是30秒也可能是60秒,虽然不会影响我们的系统,但是会产生用户轻微抖动。


2. 如果我们在停止前执行一条命令,通知网关或者注册中心这台主机进行下线,那么注册中心就会标记这台主机已经下线,不进行流量转发,用户就不会有任何影响,这就是优雅停止,将滚动更新影响最小化

 

Pod Hook
Pod Hook是由kubelet发起的,当容器中的进程启动前或者容器中的进程终止之前运行,这是包含在容器的生命周期之中。我们可以同时为Pod中的所有容器都配置hook

在k8s中,理想的状态是pod优雅释放,并产生新的Pod。但是并不是每一个Pod都会这么顺利

Pod卡死,处理不了优雅退出的命令或者操作
优雅退出的逻辑有BUG,陷入死循环
代码问题,导致执行的命令没有效果

对于以上问题,k8s的Pod终止流程中还有一个"最多可以容忍的时间",即grace period (在pod的.spec.terminationGracePeriodSeconds字段定义),这个值默认是30秒,当我们执行kubectl delete的时候也可以通过--grace-period参数显示指定一个优雅退出时间来覆盖Pod中的配置,如果我们配置的grace period超过时间之后,k8s就只能选择强制kill Pod

 

Kubernetes终止生命周期

1 - K8S 启动新POD。
2 - K8S等待新POD进入Ready(Running) 状态。
3 - K8S创建Endpoint。此时,k8s创建endpoint,将新服务纳入负载均衡。
4 - 用户删除pod,Pod设置为”Terminating”状态,并从所有服务的Endpoints列表中删除。此时,Pod停止获得新的流量。但在Pod中运行的容器不会受到影响。
5 - preStop Hook被执行。 preStop Hook是一个发送到Pod中的容器特殊命令或Http请求。
6 - SIGTERM信号被发送到Pod。 此时,Kubernetes将向pod中的容器发送SIGTERM信号。这个信号让容器知道它们很快就会关闭。
7 - Kubernetes等待优雅的终止 此时,Kubernetes等待指定的时间称为优雅终止宽限期。默认情况下,这是30秒。值得注意的是,这与preStop Hook和SIGTERM信号并行发生。Kubernetes不会等待preStop Hook完成。

 

 

基于PreStop环境演示

在生产环境中使用spring框架,由于服务更新过程中,服务容器被直接充值,部分请求仍被分发到终止的容器(没有配置钩子,熟悉默认环境),导致服务出现500错误,这部分错误请求数据占用比较少,因为Pod滚动更新都是一对一。因为部分用户会产生服务器错误的情况,考虑使用优雅的终止方式,将错误请求降到最低,直至滚动更新不影响用户

Eureka是一个基于REST的服务,作为Spring Cloud服务注册中心,用于定位服务来进行中间层服务器的负载均衡和故障转移。各服务启动时,会向Eureka Server注册自己的信息(IP、端口、服务信息等),Eureka Server会存储这些信息,微服务启动后,会周期性(默认30秒)的向Eureka Server发送心跳以续约自己的租期,并且可以从eureka中获取其他微服务的地址信息,执行相关逻辑。。

由于Eureka默认的心跳检测为30秒,当K8S下线Pod时Eureka会有30秒的异常问题,所以我们需要在Pod 停止前发送一条请求,通知Eureka进行下线操作,这样进行优雅的停止对用户的影响做到最小

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: abcdocker
  labels:
    name: abcdocker
spec:
  containers:
  - name: abcdocker
    image: nginx
    ports:
      - containerPort: 80
    lifecycle:
      preStop:
        exec:
          command:
            - bash
            - -c
            - 'curl -X POST --data DOWN http://127.0.0.1:8080/service-registry/instance-status  -H
              "Content-Type: application/vnd.spring-boot.actuator.v2+json;charset=UTF-8";sleep 30'

####### 参数解释
127.0.0.1:8080 #代表eureka地址
service-registry    #代表注册中心
DOWN        #执行down请求
sleep       #等待30秒

 

当我们删除Pod的时候就会执行上面的命令操作,并且等待30秒

[root@yzsjhl82-135 yaml]# kubectl get pod
NAME        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
abcdocker   1/1     Running   0          2m16s
[root@yzsjhl82-135 yaml]# kubectl delete pod abcdocker
pod "abcdocker" deleted

#此刻Pod不会马上删除,而是执行Exec中的命令,并等待30秒

 

配置中添加了一个sleep时间,主要是作为服务停止的缓冲时间。

 

使用nacos作为springcloud的配置和注册中心,在k8s上设置容器生命周期钩子preStop的最佳实践操作

 

nacos心跳检测时间

Nacos 目前支持临时实例使用心跳上报方式维持活性,发送心跳的周期默认是 5 秒,Nacos 服务端会在 15 秒没收到心跳后将实例设置为不健康,

在 30 秒没收到心跳时将这个临时实例摘除。这里要注意30秒这个时间。

 

nacos下线应用地址举例:

http://192.168.0.218:8848/nacos/v1/ns/instance?serviceName=jdd-parking-cloud-admin&clusterName=DEFAULT& \
groupName=DEFAULT_GROUP&ip=172.16.246.32&port=8093&ephemeral=true&weight=1&enabled=false&namespaceId=a9076f8c-a1c7-474c-9ea4-1112677d9af7

说明:

  • 192.168.0.218:8848 nacos注册地址
  • jdd-parking-cloud-admin 注册的应用名称
  • 172.16.246.32 注册的应用名称所在主机地址
  • 8093 注册的应用名称使用的端口号
  • enabled=false 下线,enabled=true 上线
  • namespaceId 命令空间,默认使用public命名空间则不写这个

 

通过分析nacos下线应用地址,需要如下参数:nacos注册地址,应用名称,应用所在主机ip,应用端口号,命令空间(public不需要)

考虑到应用所在主机ip是pod ip,这个需要从pod容器中获取,因此,不能在PreStop中使用命令行的形式,也就是如下的形式

curl -x PUT http://192.168.0.218:8848/nacos/v1/ns/instance?serviceName=jdd-parking-cloud-admin& \
clusterName=DEFAULT&groupName=DEFAULT_GROUP&ip=172.16.246.32&port=8093&ephemeral=true& \
weight=1&enabled=false&namespaceId=a9076f8c-a1c7-474c-9ea4-1112677d9af7

 

 

 原因:nacos地址可以写死,应用名称可以写死,应用端口号可以写死,但是应用所在主机ip也就是pod ip没法获取。
1.PreStop是配置在Daeployment中的,pod的数量和ip都是不固定的。
2.就算把pod ip设置成环境变量的形式,也只能是在pod容器中使用,在PreStop中还是获取不到pod ip

 

 

 

 

综合以上分析,这里采取的办法是在构造镜像的时候入手,新增一个preStop.sh脚本,内容写上nacos下线的那个命令, 然后载PreStop命令行中执行这个脚本文件。

在这个过程中,若是有些参数值无法从环境变量中获取,则需要增加这些参数的环境变量。

 

preStop脚本内容

注意脚本中的sleep 45命令,这个是确保应用从nacos中下线使用的,默认是30秒,具体看开头nacos心跳检测时间,sleep设置时间大于30秒就可以,这里设置45秒
preStop.sh脚本中使用的变量有些是默认提供的,有些是需要提前设置环境变量的,取值是容器中的值

#!/bin/sh

# shell脚本作用
# 在更新pod时先执行这个脚本,把pod应用从nacos中下线,然后再关闭pod

#echo "输出必要的环境变量"
#echo "${NACOS_SERVER_ADDR}"
#echo "${PODNAME}"
#echo "${PODIP}"
#echo "${NACOS_NAMESPACE}"

result=$(curl -X PUT "http://${NACOS_SERVER_ADDR}/nacos/v1/ns/instance?serviceName=${PODNAME}&clusterName=DEFAULT&groupName=DEFAULT_GROUP&ip=${PODIP}&port=8093&enabled=false&namespaceId=${NACOS_NAMESPACE}")

echo "输出curl执行结果result:${result}"

if [ ${result} == "ok" ]; then
  echo "执行成功"
  sleep 45
  exit 0
else
  echo "执行失败"
  exit 1
fi

 

如上脚本中,
NACOS_SERVER_ADDR和NACOS_NAMESPACE从ConfigMap中设置中获取,
PODIP和PODNAME是在环境变量中手动设置的

 

然后修改Dockerfile文件,增加这个preStop脚本,设置可执行权限,注意脚本放置的路径,后面会用到

ADD preStop.sh /tmp/preStop.sh
RUN chmod 777 /tmp/preStop.sh

 

经过以上操作,项目中新增一个preStop脚本文件,把这个文件给添加到Dockerfile文件中,并放置到指定路径下,然后提交到gitlab,自动构建docker镜像,记住镜像标签。

然后在k8s中设置PreStop内容如下:

 

然后调整应用的deployment的yaml文件,把优雅终止宽限期(terminationGracePeriod限定时间)由默认的30秒调整为60秒,确保这个时间大于sleep 45的时间。

 

 

spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    ports:
    - name: http
      containerPort: 80
    lifecycle:
      preStop:
        exec:
          command: ['/bin/sh','-c','/tmp/preStop.sh']

 

 

 

同时更新应用使用的docker镜像,待镜像启动后,增加副本数,由1增加到3,同时观察nacos中注册的应用数,确认显示有3个。

然后缩减一个副本数,副本数由3变成2,注意观察nacos中的应用是否有一个ip状态的变成"上线"(显示这个表示应用是下线状态),等待30秒后就看不到这个ip应用了。
然后观察k8s中pod的消失,等了60秒后才开始取消一个pod,最后查看事件events,发现并没有FailedPreStopHook,这是正常的,因为只有报错的情况下才会出现FailedPreStopHook,正常情况下不会出现这个。

 

Hook调用的日志没有暴露给Pod的Event,所以只能到通过describe命令来获取,如果是正常的操作是不会有event,如果有错误可以看到FailedPostStartHook和FailedPreStopHook这种event。并且如果Hook调用出现错误,则Pod状态不会是Running

 

总结

1.pod灭亡有个优雅终止宽限期(terminationGracePeriod限定时间),默认是30秒,nacos中应用超过30秒则摘除,主要围绕这俩时间来进行处理
2.项目中新增一个preStop.sh脚本,并添加到Dockerfile文件中,确保构造的镜像中有这个sh文件
脚本内容是应用从nacos下面的命令,以及sleep时间,这个时间需要超过nacos默认的30秒 (pod镜像中确保有curl命令)
3.k8s中增加sh脚本中使用到的环境变量,以便pod中sh脚本可以从pod环境中获取这些变量的值
4.k8s中设置设置PreStop,使用命令行的方式执行如上的sh脚本
5.nacos中验证,事件events中验证

 

 

 

 

原文链接:https://blog.csdn.net/abcdocker/article/details/103054133

                  https://www.cnblogs.com/sanduzxcvbnm/p/15035174.html

posted @ 2021-08-30 13:24  fengjian1585  阅读(4198)  评论(0编辑  收藏  举报