Kubernetes实践之优雅终止

作者：I am roc 2021-06-04 10:52:51

云计算 Pod 销毁时，会停止容器内的进程，通常在停止的过程中我们需要执行一些善后逻辑，比如等待存量请求处理完以避免连接中断，或通知相关依赖进行清理等，从而实现优雅终止目的。本文介绍在 Kubernetes 场景下，实现容器优雅终止的最佳实践。

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概述

Pod 销毁时，会停止容器内的进程，通常在停止的过程中我们需要执行一些善后逻辑，比如等待存量请求处理完以避免连接中断，或通知相关依赖进行清理等，从而实现优雅终止目的。本文介绍在 Kubernetes 场景下，实现容器优雅终止的最佳实践。

容器终止流程

我们先了解下容器在 Kubernetes 环境中的终止流程:

1. Pod 被删除，状态置为 Terminating。
2. kube-proxy 更新转发规则，将 Pod 从 service 的 endpoint 列表中摘除掉，新的流量不再转发到该 Pod。
3. 如果 Pod 配置了 preStop Hook ，将会执行。
4. kubelet 对 Pod 中各个 container 发送 SIGTERM 信号以通知容器进程开始优雅停止。
5. 等待容器进程完全停止，如果在 terminationGracePeriodSeconds 内 (默认 30s) 还未完全停止，就发送 SIGKILL 信号强制杀死进程。
6. 所有容器进程终止，清理 Pod 资源。

业务代码处理 SIGTERM 信号

要实现优雅终止，务必在业务代码里面处理下 SIGTERM 信号，参考 处理 SIGTERM 代码示例 ) 。

别让 shell 导致收不到 SIGTERM 信号

如果容器启动入口使用了脚本 (如 CMD [“/start.sh”])，业务进程就成了 shell 的子进程，在 Pod 停止时业务进程可能收不到 SIGTERM 信号，因为 shell 不会自动传递信号给子进程。更详细解释请参考 为什么我的容器收不到 SIGTERM 信号 ?

如果解决?请参考 在 SHELL 中传递信号。

合理使用 preStop Hook

若你的业务代码中没有处理 SIGTERM 信号，或者你无法控制使用的第三方库或系统来增加优雅终止的逻辑，也可以尝试为 Pod 配置下 preStop，在这里面实现优雅终止的逻辑，示例:

lifecycle: 
        preStop: 
          exec: 
            command: 
            - /clean.sh 

参考 Kubernetes API 文档

在某些极端情况下，Pod 被删除的一小段时间内，仍然可能有新连接被转发过来，因为 kubelet 与 kube-proxy 同时 watch 到 pod 被删除，kubelet 有可能在 kube-proxy 同步完规则前就已经停止容器了，这时可能导致一些新的连接被转发到正在删除的 Pod，而通常情况下，当应用受到 SIGTERM 后都不再接受新连接，只保持存量连接继续处理，所以就可能导致 Pod 删除的瞬间部分请求失败。

这种情况下，我们也可以利用 preStop 先 sleep 一小下，等待 kube-proxy 完成规则同步再开始停止容器内进程:

lifecycle: 
          preStop: 
            exec: 
              command: 
              - sleep 
              - 5s 

调整优雅时长

如果需要的优雅终止时间比较长 (preStop + 业务进程停止可能超过 30s)，可根据实际情况自定义 terminationGracePeriodSeconds，避免过早的被 SIGKILL 杀死，示例:

参考资料

处理 SIGTERM 代码示例: https://imroc.cc/k8s/ref/code-example-of-handle-sigterm/

为什么我的容器收不到 SIGTERM 信号: https://imroc.cc/k8s/faq/why-cannot-receive-sigterm/

在 SHELL 中传递信号: https://imroc.cc/k8s/trick/propagating-signals-in-shell/