Kubernetes Init Container

2,118 阅读3分钟

Kubernetes Init Container

在很多场景中,应用在启动之前都需要进行如下初始化操作。

  • 等待其他关联组件正确运行(例如数据库或某个后台服务)。
  • 基于环境变量或配置模板生成配置文件。
  • 从远程数据库获取本地所需配置,或者自身注册到某个中央数据中。
  • 下载某个依赖包,或者对系统进行一些预配置操作。

Kubernetes v1.3 引入了一个 Alpha 版本的新特新 init container(在 Kubernetes v1.5 时被更新为 Beta 版本),用于在启动应用容器(app container)之前启动一个或多个 “初始化” 容器,完成应用容器所需的预置条件。Init container 与应用容器本质上一样的,但它们是仅运行一次就结束的任务,而且必须在成功执行完成之后,系统才会继续执行下一个容器。根据 Pod 的重启策略(RestartPolicy),当 init container 执行失败,在设置了 RestartPolicy=Never 时,Pod 将会启动失败;而设置 RestartPolicy=Always 时,Pod 将会被启动自动重启。

v1.8 版本之后,Init Container 特性完全成熟,其定义被放入了 Pod 的 spec.initContainers。

下面以 Nginx 应用为例,在启动 Nginx 之前,通过初始化容器 busybox 为 Nginx 创建一个 index.html 主页文件。这里为 init container 和 Nginx 设置了一个共享的 volume,以提供 Nginx 访问 init container 设置的 index.html。

nginx-init-containers.yaml

apiVersion: v1``kind: Pod``metadata:``  ``name: nginx``  ``annotations:``spec:``  ``initContainers:``  ``- name: ``install``    ``image: busybox``    ``command``:``    ``- wget``    ``- ``"-O"``    ``- ``"/work-dir/index.html"``    ``- http:``//kubernetes``.io``    ``volumeMounts:``    ``- name: workdir``      ``mountPath: ``"/work-dir"``  ``containers:``  ``- name: nginx``    ``image: nginx``    ``ports:``    ``- containerPort: 80``    ``volumeMounts:``    ``- name: workdir``      ``mountPath: ``"/usr/share/nginx/html"``  ``dnsPolicy: Default``  ``volumes:``  ``- name: workdir``    ``emptyDir: {}

创建这个 Pod:

$ kubectl apply -f nginx-init-containers.yaml

在运行 init container 的过程中,查看 Pod 的状态,可见 init 过程还未完成:

$ kubectl get po nginx``NAME      READY     STATUS     RESTARTS   AGE``nginx     0``/1       Init:0``/1   0          23s``# or``$ kubectl get po``NAME      READY     STATUS            RESTARTS   AGE``nginx     0``/1       PodInitializing   0          1m

在 init container 成功执行完成之后,系统继续期待 Nginx 容器,再次查看 Pod 的状态:

$  kubectl get po nginx``NAME      READY     STATUS    RESTARTS   AGE``nginx     1``/1       Running   0          1m

查看 Pod 的时间,可以看到系统首先创建并运行 init container 容器(名为 install),成功之后继续创建运行 Nginx 容器:

$ kubectl describe po nginx

执行过程 展开源码

启动完成之后,进入 Nginx 容器,可以看到挂载的目录下已经有了 index.html 文件为 init container 所生产,其内容为:

$ kubectl ``exec -it nginx ``cat /usr/share/nginx/html/index``.html

执行结果 展开源码

init container 与应用容器的区别如下:

(1)init container 的运行方式与应用容器不同,它们必须先于应用容器执行完成,当设置了多个 init container 时,将按顺序逐个运行,并且只有前一个 init container 运行成功之后才能运行后一个 init container。当所有 init container 都成功运行后,Kubernetes 才会初始化 Pod 的各种信息,并开始创建和运行应用容器。

(2)在 init container 的定义中也可以设置资源限制、volume 的使用和安全策略,等等。但资源限制的设置与应用容器略有不同。

  • 如果多个 init container 都定义了资源请求/资源限制,则取最大的值作为所有 init container 的资源请求值/资源限制值。
  • Pod 的有效 (efective) 资源请求值/资源限制值取以下二者中的较大值。
    a)所有应用容器的资源请求值/资源限制值之和。
    b)init container 的有效资源请求值/资源限制值。
  • 调度算法将基于 Pod 的有效资源请求值/资源限制值进行计算,也就是说 init container 可以为初始化操作预留系统资源,及时后续应用容器无须使用这些资源。
  • Pod 的有效 QoS 等级适用于 init container 和应用容器。
  • 资源配额和限制将根据 Pod 的有效资源请求/限制,与调度机制一致。
  • init container 不能设置 readinessProbe 探针,因为必须在它们成功运行后才能继续运行 Pod 中定义的普通容器。

在 Pod 重新启动(Restart)时,init container 将会重新运行,场景的 Pod 重启场景如下:

  • init container 的镜像被更新时,init container 将会重新运行,导致 Pod 重启。仅更新应用容器的进行只会应用容器被重启。
  • Pod 的 infrastructure 容器(pause)更新时,Pod 将会重启。
  • 若 Pod 中的所有应用容器都停止了,并且 RestartPolicy=Always,则 Pod 将会重启。