K8S-Day3

1. 服务在更新期间或运行期间，如何判断服务是否出现异常

2. 什么是init容器，有什么主要作用，有哪些使用场景

在 Kubernetes 中，Init 容器（Init Container） 是一种特殊的容器，它在 Pod 中的主应用容器启动之前运行，并且必须成功完成执行后才会启动主容器。Init 容器通常用于初始化工作环境或准备资源，确保主容器可以顺利运行。

3. 一个Pod中可以存在多个容器吗？默认情况下，Pod必然包含哪些容器

一个 Pod 中可以存在多个容器。这是 Kubernetes 的核心设计之一，允许将紧密相关的多个容器组合在一起，共享资源和网络。

4. pause容器是什么，其主要作用是什么

在 Kubernetes 中，pause 容器 是一个非常轻量级的容器，它的主要作用是作为每个 Pod 的“基础设施容器”（Infrastructure Container）来管理 Pod 的生命周期和共享资源。

• pause 容器是一个几乎不消耗资源的容器，通常使用 k8s.gcr.io/pause 镜像。

• 它在每个 Pod 启动时第一个被创建，并且在整个 Pod 生命周期中一直保持运行状态。

• 其名称来源于它所使用的命令：该容器的主要功能是“暂停”并等待信号，不会执行任何实际业务逻辑。

主要作用：

5. 一个Pod中的多个容器，它们之间有哪些内容是共享的

在 Kubernetes 中，一个 Pod 中的多个容器（主容器、Init 容器、Sidecar 容器）共享一些底层资源和命名空间，但也有各自独立的部分。以下是它们之间共享的内容以及不共享的内容。

共享内容：

不共享的内容：

6. 什么是探针？有几种，分别有什么作用

在 Kubernetes 中，探针（Probe） 是用于检测容器健康状态的机制。Kubernetes 通过探针来判断容器是否正常运行，并据此决定是否将流量转发给该容器，或者是否需要重启容器。

一、Kubernetes 探针的种类

二、每种探针的详细说明

1. 存活探针（Liveness Probe）

• 作用：判断容器是否处于运行状态。

• 失败行为：如果探针失败，Kubernetes 会认为容器异常，触发容器重启。

• 适用场景：

  • 容器进入死循环或崩溃；

  • 应用卡住无法响应但进程仍在运行；

  • 需要强制重启恢复服务时使用。

示例配置：

livenessProbe:
  httpGet:
    path: /healthz
    port: 8080
  initialDelaySeconds: 30
  periodSeconds: 10

2. 就绪探针（Readiness Probe）

• 作用：判断容器是否已经准备好处理请求。

• 失败行为：如果探针失败，该容器将从 Service 的负载均衡中移除，直到再次变为“就绪”。

• 适用场景：

  • 应用正在加载数据或连接数据库中；

  • 容器已启动但尚未准备好提供服务；

  • 避免将请求路由到尚未准备好的 Pod。

示例配置：

readinessProbe:
  tcpSocket:
    port: 8080
  initialDelaySeconds: 5
  periodSeconds: 10

3. 启动探针（Startup Probe）

• 作用：判断容器是否已经成功启动。

• 失败行为：如果探针失败，Kubernetes 会认为容器未启动成功，不会触发其他探针（如 liveness 和 readiness），并根据重启策略决定是否重启容器。

• 适用场景：

  • 启动时间较长的应用（如 Java 应用）；

  • 在应用完全启动前禁用其他探针，避免误判。

示例配置：

startupProbe:
  exec:
    command:
      - cat
      - /tmp/ready
  failureThreshold: 30
  periodSeconds: 10

三、探针的执行方式（支持三种探测方式）

四、探针的关键参数说明

总结：

• 探针是 Kubernetes 实现自愈能力的核心机制之一；

• Liveness Probe 用于保证容器健康，Readiness Probe 用于控制流量分发，Startup Probe 用于解决启动慢的问题；

• 合理配置探针可以提升系统的稳定性和可用性；

7. 制作一个Nginx镜像，让其随机sleep一段时间后才能成功启动，上传到Habor。

Dockfiles文件

# 使用官方 Nginx 镜像作为基础镜像
FROM nginx:latest

# 替换默认的启动命令，使用自定义脚本
COPY entrypoint.sh /entrypoint.sh
RUN chmod +x /entrypoint.sh

# 设置入口脚本
ENTRYPOINT ["/entrypoint.sh"]

entrypoint.sh文件

#!/bin/sh

# 生成 5~10 的随机整数
SLEEP_TIME=$(( (RANDOM % 6) + 5 ))

echo "Sleeping for $SLEEP_TIME seconds before starting Nginx..."
sleep $SLEEP_TIME

# 启动 Nginx
nginx -g 'daemon off;'

使用docker构建并在本地运行，查看是否延时：

docker build -t my-nginx-sleep:latest .
docker run --rm -d -p 8080:80 my-nginx-sleep:latest

打标签，推送镜像

docker tag my-nginx-sleep:latest 192.168.75.133:80/library/my-nginx-sleep:random-sleep
docker push 192.168.75.133:80/library/my-nginx-sleep:random-sleep

8. 制作一个Deployment，配置启动探针，判断Nginx启动成功后，才标识其状态为Ready

Deployment

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-sleep-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-sleep
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-sleep
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: 192.168.75.133:80/library/my-nginx-sleep:random-sleep
          ports:
            - containerPort: 80
          startupProbe:
            tcpSocket:
              port: 80
            failureThreshold: 30
            periodSeconds: 10
          readinessProbe:
            httpGet:
              path: /
              port: 80
            initialDelaySeconds: 5
            periodSeconds: 10
          livenessProbe:
            httpGet:
              path: /
              port: 80
            initialDelaySeconds: 15
            periodSeconds: 10

9. 制作一个Service，配置就绪探针，以某个目录下的文件是否存在作为判断依据，可以手动创建文件，来观察状态。

service-readiness.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: readiness-file-pod
spec:
  containers:
    - name: app-container
      image: nginx:latest
      ports:
        - containerPort: 80
      readinessProbe:
        exec:
          command:
            - sh
            - -c
            - '[ -f /tmp/ready ] && exit 0 || exit 1'
        initialDelaySeconds: 5
        periodSeconds: 10
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: readiness-file-service
spec:
  selector:
    name: readiness-file-pod
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80

10. 三个探针，检测失败后会执行什么操作。哪个探针失败后会删除pod重新创建

11. 如何在yaml配置文件中，配置Pod所需的环境变量

• Kubernetes 支持多种方式配置环境变量；

• 可以直接使用 env.name/value 设置；

• 也可以通过 ConfigMap 或 Secret 实现更灵活的配置管理；

• 推荐将敏感信息放入 Secret，非敏感信息放入 ConfigMap，便于维护与复用。

12. 如果需要在Pod启动时，挂载配置文件，应该使用什么资源

13. ConfigMap与Secret有什么区别，分别在什么场景下使用

在 Kubernetes 中，如果你希望在 Pod 启动时挂载配置文件（如 application.properties、config.json 等），你应该使用 ConfigMap 或 Secret 资源，并通过 Volume 挂载的方式将配置文件注入到容器中。

14. 创建一个ConfigMap，里面设置多个环境变量，再创建一个Pod挂载此ConfigMap中的所有环境变量

configmap.yaml

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: app-config
data:
  ENV1: "value1"
  ENV2: "value2"
  ENV3: "value3"

kubectl apply -f configmap.yaml

pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: env-pod-from-configmap
spec:
  containers:
    - name: app-container
      image: nginx:latest
      envFrom:
        - configMapRef:
            name: app-config

15. 创建一个ConfigMap，内容为Nginx的配置文件，再启动一个Nginx的Pod，挂载此配置文件作为其默认配置。

ConfigMap:

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: nginx-config
data:
  nginx.conf: |
    user  nginx;
    worker_processes  auto;

    error_log  /var/log/nginx/error.log notice;
    pid        /var/run/nginx.pid;

    events {
        worker_connections  1024;
    }

    http {
        include       /etc/nginx/mime.types;
        default_type  application/octet-stream;

        log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                          '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                          '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

        access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

        sendfile        on;
        keepalive_timeout  65;

        gzip  on;

        server {
            listen       80;
            server_name  localhost;

            location / {
                root   /usr/share/nginx/html;
                index  index.html index.htm;
            }

            error_page   500 502 503 504  /50x.html;
            location = /50x.html {
                root   /usr/share/nginx/html;
            }
        }
    }

Nginx的Pod:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:latest
      ports:
        - containerPort: 80
      volumeMounts:
        - name: nginx-config-volume
          mountPath: /etc/nginx/nginx.conf
          subPath: nginx.conf
  volumes:
    - name: nginx-config-volume
      configMap:
        name: nginx-config

16. 在Habor仓库中，设置一个非公开项目（上传下载都需要密码），并上传一个Nginx镜像。

现在harbor图形化界面中创建一个名为nginx-private的私有仓库

然后在任意客户端登录harbor

docker login http://<harbor-ip>:80

输入用户名和密码

随后拉取镜像

docker pull nginx:latest

打标签

docker tag nginx:latest <harbor-ip>:80/nginx-private/nginx:latest

推送镜像

docker push <harbor-ip>:80/nginx-private/nginx:latest

退出登录

docker logout http://<harbor-ip>:80

尝试拉取

docker pull http://<harbor-ip>:80/nginx-private/nginx:latest

没有权限

17. 创建一个secrets，里面保存Harbor仓库相关信息。

可以直接用命令创建

kubectl create secret docker-registry harbor-registry-secret \
  --docker-server=http://<harbor-ip>:80 \
  --docker-username=admin \
  --docker-password=Harbor12345 

18. 创建Pod使用之前上传的Nginx镜像，并配置secrets，使其能够成功拉取到镜像。

可以

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: <harbor-ip>:80/nginx-private/nginx:latest
  imagePullSecrets:
    - name: harbor-registry-secret

也可以绑定ServiceAccount，这样该命名空间就是默认使用此secrets拉取

19. Secret挂载到pod中后，在Pod中查看对应的文件/变量，内容是密文还是明文

以环境变量和密文挂载都是明文。