一、探針概述
探針是有 kubelet 對容器執行的定期診斷，並不是由 Master 節點發起的探測，而是由每一個 Node 所在的 kubelet 進行探測，這樣可以減輕 Master 節點系統負載壓力。
kubelet 要執行診斷，kubelet 呼叫由容器實現的 Handler （處理程式）。一共有三種類型的處理程式：
ExecAction： 在容器內執行指定命令。如果命令退出時返回碼為 0 則認為診斷成功，非 0 都屬於不成功。
TCPSocketAction： 對容器的 IP 地址上的指定埠執行 TCP 檢查。如果埠開啟，則診斷被認為是成功的。
HTTPGetAction： 對容器的 IP 地址上指定埠和路徑執行 HTTP Get 請求。如果響應的狀態碼大於等於 200 且小於 400，則診斷被認為是成功的。
每次探測都將獲得以下三種結果之一：
Success（成功）：容器通過了診斷。Failure（失敗）：容器未通過診斷。Unknown（未知）：診斷失敗，因此不會採取任何行動。
兩種探針方式：
liveness Probe：是一個存活探測器，會隨著 Pod 生命週期一直迴圈檢測。探測容器是否正在執行，如果存活探測失敗，則 kubelet 會殺死容器，然後根據其容器的重啟策略來對容器進行操作，預設為 Always，則 Pod 進行重啟。
readiness Probe：是一個就緒探測器，檢測 Pod 是否到達就緒狀態，只有達到就緒狀態了才可以對外提供服務，當一個 Pod 內的所有容器都準備好了，才能把這個 Pod 看作就緒了。
readiness Probe 應用場景：
就緒探針可以應用在 Service 後端的 Pod 探測上，在 Pod 還沒有準備好的時候，會從 Service 的負載均衡器中剔除。
二、探針例項測試
2.1 就緒探針 - HTTP Get
readiness-httpget.yaml如下：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: readiness-httpget # Pod 名稱
namespace: test # Pod 所在的名稱空間
spec:
containers:
- name: readiness-httpget-container # 容器名稱
image: hub.test.com/library/mynginx:v1 # 映象地址
imagePullPolicy: IfNotPresent # 映象下載策略
readinessProbe: # 就緒探測
httpGet: # 檢測方案
path: /index1.html # 檢測路徑
port: 80 # 檢測埠
initialDelaySeconds: 3 # 啟動後多少秒開始第一次檢測
periodSeconds: 3 # 每次間隔檢測時間
建立 Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f readiness-httpget.yaml
pod/readiness-httpget created
檢視 Pod 狀態
雖然已經 Running 了，但是還沒就緒狀態，因為我們這個容器沒有
index1.html這個頁面。
檢視該 Pod 的詳細詳細
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe pod readiness-httpget -n test
...
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 5m11s default-scheduler Successfully assigned test/readiness-httpget to k8s-node01
Normal Pulled 5m10s kubelet Container image "hub.test.com/library/mynginx:v1" already present on machine
Normal Created 5m10s kubelet Created container readiness-httpget-container
Normal Started 5m10s kubelet Started container readiness-httpget-container
Warning Unhealthy 8s (x100 over 5m5s) kubelet Readiness probe failed: HTTP probe failed with statuscode: 404
提示就緒檢測找不到該頁面，返回狀態碼 404。
接下來進入該容器手動建立index1.html頁面
[root@k8s-master01 ~]# kubectl exec readiness-httpget -n test -it -- /bin/bash
root@readiness-httpget:/# cd /usr/share/nginx/html/
root@readiness-httpget:/usr/share/nginx/html# ls
50x.html index.html
root@readiness-httpget:/usr/share/nginx/html# touch index1.html
root@readiness-httpget:/usr/share/nginx/html# exit
再次檢視 Pod 狀態已經就緒狀態了
2.2 存活探針 - exec
liveness-exec.yaml檔案如下：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: liveness-exec # Pod 名稱
namespace: test # Pod 所在的名稱空間
spec:
containers:
- name: liveness-exec-container # 容器名稱
image: hub.test.com/library/busybox:latest # 映象地址
imagePullPolicy: IfNotPresent # 映象下載策略
command: ["/bin/sh","-c","touch /tmp/live; sleep 60; rm -rf /tmp/live; sleep 3600"]
# 建立 live 檔案，休眠60秒，刪除 live 檔案，再休眠 1 分鐘。
livenessProbe: # 存活探測
exec: # 檢測方案
command: ["test","-e","/tmp/live"] # 檢測該檔案是否存在，返回值 0 成功，非 0 失敗
initialDelaySeconds: 3 # 啟動後多少秒開始第一次檢測
periodSeconds: 3 # 每次間隔檢測時間
建立 Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f liveness-exec.yaml
pod/liveness-exec created
檢視 Pod 狀態，加上-w實時檢視
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod -n test -w
從上圖可以看到 RESTARTS 已經重啟一次了，它會迴圈重啟，因為重新建立 Pod 到時候 /tmp/live 就會被建立，但是 60 秒後又被刪除。
2.3 存活探針 - HTTPGet
liveness-httpgat.yaml檔案如下：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: liveness-httpgat # Pod 名稱
namespace: test # Pod 所在的名稱空間
spec:
containers:
- name: liveness-httpgat-container # 容器名稱
image: hub.test.com/library/mynginx:v1 # 映象地址
imagePullPolicy: IfNotPresent # 映象下載策略
ports:
- name: http
containerPort: 80
livenessProbe: # 存活探測
httpGet: # 檢測方案
port: http
path: /index.html
initialDelaySeconds: 3 # 啟動後多少秒開始第一次檢測
periodSeconds: 3 # 每次間隔檢測時間
timeoutSeconds: 10 # 探測的超時時間
建立 Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f liveness-httpget.yaml
pod/liveness-httpgat created
檢視 Pod 狀態，此時是正常的
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod -n test
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
hpa-nginx-deploy-9f8676f85-5fk6c 1/1 Running 0 12m
liveness-httpgat 1/1 Running 0 30s
現在將 nginx 容器裡面的 index.html 檔案給刪除
[root@k8s-master01 ~]# kubectl exec liveness-httpgat -n test -it -- rm -rf /usr/share/nginx/html/index.html
重啟次數變為 1 ，由於 liveness沒有檢測到 index.html 檔案，則會刪掉主容器，主容器一旦被刪除 Pod 也會進行重啟。
2.4 存活探針 - TCP
liveness-tcp.yaml檔案如下：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: liveness-tcp # Pod 名稱
namespace: test # Pod 所在的名稱空間
spec:
containers:
- name: liveness-tcp-container # 容器名稱
image: hub.test.com/library/mynginx:v1 # 映象地址
imagePullPolicy: IfNotPresent # 映象下載策略
livenessProbe: # 存活探測
tcpSocket: # 檢測方案
port: 8080 # 檢測埠
initialDelaySeconds: 3 # 啟動後多少秒開始第一次檢測
periodSeconds: 3 # 每次間隔檢測時間
建立 Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f liveness-tcp.yaml
pod/liveness-tcp created
檢視 Pod 狀態，此時由於 nginx 埠為 80，所以檢測不到 8080 埠，會一直重啟。
2.5 就緒探針+存活探針 - HTTPGet
live-readi-httpgat.yaml檔案如下：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: live-readi-httpgat # Pod 名稱
namespace: test # Pod 所在的名稱空間
spec:
containers:
- name: live-readi-httpgat-container # 容器名稱
image: hub.test.com/library/mynginx:v1 # 映象地址
imagePullPolicy: IfNotPresent # 映象下載策略
ports:
- name: http
containerPort: 80 # 容器埠
readinessProbe: # 就緒探測
httpGet: # 檢測方案
path: /index1.html # 檢測路徑
port: 80 # 檢測埠
initialDelaySeconds: 3
periodSeconds: 3
livenessProbe: # 存活探測
httpGet: # 檢測方案
port: http # 檢測協議
path: /index.html # 檢測路徑
initialDelaySeconds: 3 # 啟動後多少秒開始第一次檢測
periodSeconds: 3 # 每次間隔檢測時間
timeoutSeconds: 10 # 探測的超時時間
建立 Pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f live-read-httpget.yaml
pod/live-readi-httpgat created
檢視 Pod 狀態
雖然是 Running 狀態，但是還沒 Read，因為就緒探針沒有檢測到
index1.html這個檔案存在。
進入容器手動建立測試
[root@k8s-master01 ~]# kubectl exec live-readi-httpgat -n test -it -- /bin/bash
root@live-readi-httpgat:/# cd /usr/share/nginx/html/
root@live-readi-httpgat:/usr/share/nginx/html# touch index1.html
再次檢視 Pod 狀態，現在已經就緒狀態
我們再測試liveness探針，刪除 index.html 檔案
[root@k8s-master01 ~]# kubectl exec live-readi-httpgat -n test -it -- rm -rf /usr/share/nginx/html/index.html
可以看到 Pod 重啟 1 次，又回到未就緒狀態了，因為重啟完後預設是沒有index1.html 檔案的
三、配置補充
使用啟動探測器保護慢啟動容器
有時候，會有一些現有的應用程式在啟動時需要較多的初始化時間。 要不影響對引起探測死鎖的快速響應，這種情況下，設定存活探測引數是要技巧的。 技巧就是使用一個命令來設定啟動探測，針對HTTP 或者 TCP 檢測，可以通過設定 failureThreshold * periodSeconds 引數來保證有足夠長的時間應對糟糕情況下的啟動時間。
例項：
startupProbe:
httpGet:
path: /test
port: liveness-port
failureThreshold: 30
periodSeconds: 10
應用程式可以有最多 5 分鐘(30 * 10 = 300s) 的時間來完成它的啟動。
還有很多配置欄位，可以使用這些欄位精確的控制存活和就緒檢測的行為：
initialDelaySeconds：容器啟動後要等待多少秒後存活和就緒探測器才被初始化，預設是 0 秒，最小值是 0。periodSeconds：執行探測的時間間隔（單位是秒）。預設是 10 秒。最小值是 1。timeoutSeconds：探測的超時後等待多少秒。預設值是 1 秒。最小值是 1。successThreshold：探測器在失敗後，被視為成功的最小連續成功數。預設值是 1。 存活和啟動探測的這個值必須是 1。最小值是 1。failureThreshold：當探測失敗時，Kubernetes 的重試次數。 存活探測情況下的放棄就意味著重新啟動容器。 就緒探測情況下的放棄 Pod 會被打上未就緒的標籤。預設值是 3。最小值是 1。