01 引言

声明：本文为《Kubernetes权威指南：从Docker到Kubernetes实践全接触（第5版）》的读书笔记

在很多应用场景中，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，或者将自身注册到某个中央数据库中；
• 下载相关依赖包，或者对系统进行一些预配置操作。

Kubernetes 1.3版本引入了一个Alpha版本的新特性init container(初始化容器)，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。

与应用容器在本质上是一样的，但它们是仅运行一次就结束的任务，并且必须在成功运行完成后，系统才能继续执行下一个容器，如下图所示：

备注：根据Pod的重启策略（RestartPolicy)，当init container运行失败而且设置了RestartPolicy=Never时，Pod将会启动失败；而设置RestartPolicy=Always时，Pod将会被系统自动重启。

02 举例

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。

2.1 配置资源文件

这里为init container和Nginx设置了一个共享的Volume，以供Nginx访问init container设置的index.html文件：

apiversion: v1
kind: Pod
metadata:
    name: nginx
    annotations:
spec:
    # These containers are run during pod initialization 
    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: {}

2.2 创建并查看pod状态

创建完成后，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 create -f nginx-init-containers.yaml 
pod "nginx"created

$ kubectl get pods
NAME    READY    STATUS        RESTARTS    AGE
nginx    0/1        Init:0/1    0            1m

在init container成功运行完成后，系统继续启动Nginx容器，再次查看Pod的状态：

$ kubectl get pods
NAME    READY    STATUS    RESTARTS     AGE
nginx    1/1        Running    0        7s

查看Pod的事件，可以看到系统首先创建并运行init container容器（名为install)，成功后继续创建和运行Nginx容器：

启动成功后，登录进Nginx容器,可以看到/usr/share/nginx/html目录下的 index.html文件为init container所生成。

03 初始化容器与应用容器的区别

3.1 运行方式不同

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运行成功后才能运行后一个init container。

在所有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。

3.2 资源与策略设置等

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，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 （effective）资源请求值/资源限制值取以下二者中的较大值：①所有应用容器的资源请求值/资源限制值之和；②init 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，即使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的有效资源请求值/资源限制值计算生效。
• Pod级别的cgroup：将基于Pod的有效资源请求/限制，与调度机制一致。

3.3 探针设置

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在Pod中定义的普通容器。

在Pod重新启动时，init container将会重新运行，常见的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。仅更新应用容器的镜像只会使得应用容器被重启。
• Pod的infrastructure容器更新时，Pod将会重启。
• Pod中的所有应用容器都终止了，并且RestartPolicy=Always，则Pod会重启。

03 文末

本文主要讲解pod的初始化容器，希望能帮助到大家，谢谢大家的阅读，本文完！