揭秘 Kubernetes系列： 理解确保应用程序的健康和可靠性的探针

作者：Fazlur Rahman Khan,

Linux基金会技术培训导师 （CKA, CKS, CKAD, KCNA）

翻译：贾子甲   校对：Rich Zhao

Kubernetes 社区, 你好！Kubernetes 中的探针 (Probes) 是用于确定 Pod 中容器的状态的诊断工具。它们帮助 Kubernetes 根据运行容器的健康状况做出容器管理决策。它们在确保 Kubernetes 中应用程序平稳运行方面发挥着重要作用。根据应用程序的特定需求正确配置这些探针可以增强 Kubernetes 环境的稳定性和可靠性。让我们讨论一下为什么这些探针如此重要。

Kubernetes 中探针的关键优势

让我们探索它们的好处：

• 提高正常运行时间和可靠性： 通过快速重新启动不健康的 Pod，探针确保您的应用程序始终可用和可响应。

• 改善资源利用率： 通过阻止流量到达未就绪的 Pod，探针为健康的 Pod 释放资源，优化集群的性能。

• 更快的扩展： 凭借准确的健康信息，Kubernetes 可以根据实际需求做出关于扩缩应用程序的决策。

• 简化故障排除： 探针为您的应用程序健康提供了宝贵的见解，使诊断和解决问题变得更加容易。

探针类型

• 存活探针 (Liveness Probes)： 确定容器是否正常运行。如果存活探针失败，Kubernetes 将重新启动容器。

• 就绪探针 (Readiness Probes)： 检查容器是否准备好提供服务。如果就绪探针失败，Kubernetes 将停止将流量路由到该 Pod，直到它通过为止。

• 启动探针 (Startup Probes)： 用于需要较长时间启动的容器。如果配置了启动探针，存活和就绪检查将在其成功之前被禁用，确保应用有足够的时间启动。

让我们通过一个例子来看看探针的作用，想象一家在高峰时段繁忙的餐厅。

就绪探针 - "餐厅服务员的清单"

● 想象餐厅服务员就像就绪探针一样。他们的工作是在客人入座之前确保餐桌干净整洁。这可以理解为检查容器内的应用程序（就像是厨房）是否完全准备好处理传入的流量。

● 就绪探针可能涉及以下一项或多项工作：

      • 验证 Web 服务器是否在正确的端口上监听；

      • 测试数据库连接性；

      • 确认关键服务是否已经启动运行。

● 如果这些检查中有任何一项失败，餐厅服务员会通知主人（Kubernetes）餐桌还没有准备好（应用程序还没有准备好）。主人会延迟发送新的顾客（流量），直到餐桌准备好。这样就可以避免让沮丧的用餐者（不满意的用户）收到不完整或者缓慢的服务。

存活探针 - "厨房经理的巡视"

● 想象一下厨房经理就是存活探针。他们不断地在厨房里走动，确保一切运行顺利，食物被安全地准备着。

● 这相当于检查容器内的应用程序是否仍然活着并且正常运行。

● 探针可能涉及以下一项或多项工作：

     • 测试正在运行的进程的健康状况；

     • 监控资源利用率（CPU、内存）；

     • 检查错误或崩溃情况。

● 如果经理发现任何问题，他们会警告员工（Kubernetes）厨房出现问题（应用程序崩溃）。然后工作人员会重新启动容器（重新启动应用程序）以使一切恢复正常。这样可以确保用餐者（用户）不会遇到关闭的厨房（无响应的应用程序）。

启动探针 - "厨师的预热时间"

● 把厨师预热烤箱想象成启动探针。他们需要一些时间来让厨房适当地加热，然后才能接受订单。

● 这意味着在期望容器中的应用处理流量之前，需要给予足够的时间来初始化和启动服务。

● 探针可能涉及以下一项或多项操作：

      • 等待特定应用程序进程变为活动状态；

      • 检查成功建立数据库连接；

      • 验证初始设置后资源的可用性。

● 只有在预热（启动）完成后，厨房才会接受订单（流量被路由到容器）。这样可以避免向半准备好的厨房发送请求（应用响应缓慢或不完整）。

通过使用这三个探针，就像专门的餐厅员工一样，您可以确保您在 Kubernetes 中的应用程序随时准备好为用户提供美味的体验，避免因服务不完整或不可用而引起的不愉快（沮丧）。

其他注意事项

• 探针可以通过各种方法进行配置，包括使用YAML文件和注释。

• 不同类型的探针（HTTP、exec、TCP）可供选择，以满足应用程序的需求。

• 您可以通过设置失败阈值和间隔等参数来微调探针的行为。

通过掌握探针的艺术，您可以构建在 Kubernetes 繁忙王国中蓬勃发展的弹性和可靠的应用程序。

希望这篇博客文章能够澄清 Kubernetes 中探针的作用，并使您能够充分利用它们来实现无缝的应用程序使用！

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