Kubernetes中Pod健康检查
1、何为健康检查
Kubernetes架构中，每个节点都会有kubelet，容器健康检查（Container Probe）的任务就是由Kubelet定期执行的。
Kubelet会通过调用Pod中容器的Handler来执行检查动作，Handler有以下三种类型：
- ExecAction：在容器中执行特定的命令，命令退出返回0(命令执行返回值：$?)表示成功
- TCPSocketAction：根据容器IP地址及特定的端口进行TCP检查，端口访问/开放/暴露表示成功
- HTTPGetAction：根据容器IP、端口及访问路径发起一次HTTP请求，如果返回状态码在200到400之间表示成功
每种检查动作都可能会有三种返回状态：
- Success：表示通过健康检查
- Failure：表示没有通过健康检查
- Unknown：表示检查动作失败
2、探针分类
创建Pod时,可通过liveness和readiness两种方式来探测Pod内容器的运行情况。
2.1、LivenessProbe探针（存活性探测）
判断容器是否健康（Running状态）并反馈给Kubelet。其实有很多应用长时间的后台运行后会逐渐的转为不可用状态，并且仅能通过重启Pod操作恢复，那么存活性探针机制就可以发现此类问题，并依据探测结果结合重启策略触发后续的执行。
kubernetes存活性探针支持的检测方法为三种：ExecAction、TCPSocketAction和HTTPGetAction
如果一个容器没有LivenessProbe探针，那么kubelet就会认为该容器的LivenessProbe探针返回的值永远都会是Success。
2.2、ReadinessProbe探针（就绪型探测）
判断容器服务是否可用（Ready状态）能否对外提供服务，只有达到了Ready状态的Pod才能接收请求,当容器里跑的业务起来之后容器的状态才能为Ready，负责认为容器探测失败，如果探测失败，则系统会将Service后端Endpoint列表中移除其Pod IP，后续再恢复到Ready，则探测成功会将其Pod IP加回Endpoint列表。
3、探针实现方法
LivenessProbe和ReadinessProbe都可配置以下三种探针实现方式：
ReadinessProbe的配置和LivenessProbe类似，只需要将yaml中的livenessProbe修改为readinessProbe
3.1、Container Exec
创建一个容器，通过检查一个文件是否存在来判断容器运行是否正常，如果文件存在则会返回状态码为0，容器运行30秒后，会将文件删除，LivenessProbe检查失败则将重启容器。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: exec
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.13
ports:
- containerPort: 80
args:
- /bin/sh
- -c
- touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; sleep 600
livenessProbe:
exec:
command:
- cat
- /tmp/healthy
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 5
检测到目录不存在
[root@k8s-master01 health]# kubectl describe pod exec |grep "Liveness"
Liveness: exec [cat /tmp/healthy] delay=5s timeout=1s period=5s #success=1 #failure=3
Warning Unhealthy 4s (x3 over 14s) kubelet, k8s-node01 Liveness probe failed: cat: /tmp/healthy: No such file or directory
3.2、HTTP Check
创建一个Nginx容器，通过访问/index.html来判断服务是否存活，通过手动移除该文件的方式，能导致检查失败，从而重启容器
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: httpget
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.13
ports:
- containerPort: 80
livenessProbe:
httpGet:
path: /index.html # 访问路径
port: 80 # 容器端口
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 5
手动将nginx容器的index.html文件移除
[root@k8s-master01 health]# kubectl exec -it httpget bash
root@httpget:/# mv /usr/share/nginx/html/index.html /tmp/
当index.html访问返回状态码不为200时，就会重启容器
[root@k8s-master01 health]# kubectl describe pod httpget |grep "Liveness"
Liveness: http-get http://:80/index.html delay=5s timeout=1s period=5s #success=1 #failure=3
Warning Unhealthy 59s (x3 over 69s) kubelet, k8s-node01 Liveness probe failed: HTTP probe failed with statuscode: 404
3.3、TCP Socket Check
通过对IP地址(请求连接的目标IP地址，默认为Pod IP)和端口号进行TCP检查，如果可以建立TCP连接的话，则认为容器健康，它会比基于HTTP检测方式更加的高效（HTTP是七层，TCP是四层），更节约资源，但是精确度微低，能建立成功并不代表页面可展示。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: tcpSocket
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.13
ports:
- containerPort: 80
livenessProbe:
tcpSocket:
port: 80
initialDelaySeconds: 3
periodSeconds: 3
4、探测行为参数
initiaDelaySeconds // 容器启动之后多久开始检测，默认为0秒
periodSeconds // 每隔多久检测一次，默认为10秒，最小为1秒
failureThreshold // 检测失败几次后则认为健康检测失败，默认为3次
successThreshold // 从检测错误到成功需要几次才认为健康检测成功，默认为1次
timeoutSeconds // 执行检测命令的最长时间，默认为1秒，最小为1秒
httpGet的属性
host：主机名或IP
scheme：链接类型，HTTP或HTTPS，默认为HTTP
path：请求路径
httpHeaders：自定义请求头
port：请求端口
