Самовосстановление приложений с Kubernetes и весенняя загрузка

1. Введение

В этом учебнике, мы будем говорить о Кубернетес ‘ы зонды и продемонстрировать, как мы можем использовать Актуатор ‘ы ЗдоровьеИндикатор иметь точное представление о состоянии нашей заявки.

Для целей этого учебника, мы собираемся взять на себя некоторые уже существующий опыт работы с Spring Boot Actuator , Kubernetes , и Docker .

2. Зонды Kubernetes

Кубернетес определяет два различных зонда, которые мы можем использовать, чтобы периодически проверять, работает ли все как ожидалось: живость и готовность .

2.1. Живость и готовность

ивовый прут Вся живость и готовность Зонды Кубелет может действовать, как только он обнаруживает, что что-то выключено и свести к минимуму время простоя нашего приложения.

Оба настроены одинаково, но они имеют различную семантику и Кубелет выполняет различные действия в зависимости от того, какой из них срабатывает:

Готовность – Готовность проверяет, если наши Под готов начать прием трафика. Наша P od готов, когда все его контейнеры будут готовы
Liveness – Вопреки готовность , живость проверяет, если наши Под должны быть перезапущены. Он может подобрать случаи использования, когда наше приложение работает, но находится в состоянии, когда оно не в состоянии добиться прогресса; например, он находится в тупике

Мы настраиваем оба типа зондов на уровне контейнера:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: goproxy
  labels:
    app: goproxy
spec:
  containers:
  - name: goproxy
    image: k8s.gcr.io/goproxy:0.1
    ports:
    - containerPort: 8080
    readinessProbe:
      tcpSocket:
        port: 8080
      initialDelaySeconds: 5
      periodSeconds: 10
      timeoutSeconds: 2
      failureThreshold: 1
      successThreshold: 1
    livenessProbe:
      tcpSocket:
        port: 8080
      initialDelaySeconds: 15
      periodSeconds: 20
      timeoutSeconds: 2
      failureThreshold: 1
      successThreshold: 1

Есть ряд полей, которые мы можем настроить, чтобы более точно контролировать поведение наших зондов:

первоначальныеДелайСекунды – После создания контейнера, ждать n секунд до начала зонда
периодВторые – Как часто этот зонд должен быть запущен , по умолчанию до 10 секунд; минимум 1 секунда
тайм-аутВторые – Как долго мы ждем до тайминга зонда, по умолчанию до 1 секунды; минимум снова 1 секунда
неудачаТресхолд – Попробуйте n раз, прежде чем отказаться . В случае готовность , наш стручок будет помечен как не готов, в то время как сдаваться в случае живость означает перезапуск Под . По умолчанию здесь 3 сбоя, при этом минимум 1
успехТресхолд – Это минимальное количество последовательных успехов для зонда, который будет считаться успешным после того, как . Он по умолчанию до 1 успеха и его минимум 1, а также

В этом случае мы выбрали tcp зонд, однако, Есть и другие типы зондов мы можем использовать, тоже.

2.2. Типы зондов

В зависимости от нашего случая использования, один тип зонда может оказаться более полезным, чем другой. Например, если наш контейнер является веб-сервером, используя http зонд может быть более надежным, чем tcp зонд.

К счастью, Кубернетес имеет три различных типа зондов, которые мы можем использовать:

Exec – Выполняет Баш инструкции в нашем контейнерном . Например, проверьте наличие определенного файла. Если инструкция возвращает код сбоя, зонд выходит из строя
tcpSocket – Пытается создать tcp подключение к контейнеру с использованием указанного портового . Если не удается установить соединение, зонд выходит из строя
httpGet – Отправляет запрос HTTP GET на сервер который работает в контейнере и слушается в указанном порту. Любой код больше или равен 200 и менее 400 указывает на успех

Важно отметить, что HTTP зонды имеют дополнительные поля, помимо тех, которые мы упоминали ранее:

принимающих – Хост-имя для подключения к IP нашей капсулы по умолчанию
схема – Схема, которая должна быть использована для подключения, HTTP или HTTPS , с дефолтом HTTP
путь – Путь к доступу на веб-сервере
httpHeaders – Пользовательские заготовки для настройки в запросе
портовые – Имя или номер порта для доступа в контейнере

3. Весенний актуатор и Kubernetes Самовосстановления возможностей

Теперь, когда у нас есть общее представление о том, Кубернетес может обнаружить, если наше приложение находится в нарушенном состоянии, давайте посмотрим, мы может взять преимущество Весенний Актуатор чтобы внимательно следить за не только на нашем приложении, но и на его зависимости!

Для целей этих примеров, мы собираемся полагаться на Minikube .

3.1. Актуатор и его медико-медицинскиеиндикаторы

Учитывая, что Весна имеет ряд ЗдоровьеИндикатор готовы к использованию, отражая состояние некоторых зависимостей нашего приложения от Кубернетес Зонды так же просто, как добавить Актуатор зависимость от нашей пом.xml:


    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-actuator

3.2. Пример живости

Начнем с приложения, которое будет загрузки нормально и, после 30 секунд будет переходный сломанные государственные .

Мы будем подражать разбитое состояние к создание системы HealthIndicator который проверяет, если булеан переменная истинное . Мы инициализируем переменную для истинное , а затем мы запланим задачу, чтобы изменить его на ложные через 30 секунд:

@Component
public class CustomHealthIndicator implements HealthIndicator {

    private boolean isHealthy = true;

    public CustomHealthIndicator() {
        ScheduledExecutorService scheduled =
          Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        scheduled.schedule(() -> {
            isHealthy = false;
        }, 30, TimeUnit.SECONDS);
    }

    @Override
    public Health health() {
        return isHealthy ? Health.up().build() : Health.down().build();
    }
}

С нашими ЗдоровьеИндикатор на месте, мы должны докеризировать наше приложение:

FROM openjdk:8-jdk-alpine
RUN mkdir -p /usr/opt/service
COPY target/*.jar /usr/opt/service/service.jar
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT exec java -jar /usr/opt/service/service.jar

Далее мы создаем нашу Кубернетес шаблон:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: liveness-example
spec:
  ...
    spec:
      containers:
      - name: liveness-example
        image: dbdock/liveness-example:1.0.0
        ...
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /health
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 10
          timeoutSeconds: 2
          periodSeconds: 3
          failureThreshold: 1
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /health
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 20
          timeoutSeconds: 2
          periodSeconds: 8
          failureThreshold: 1

Мы используем httpGet зонд, указывающий на Актуатор конечной точки здоровья. Любые изменения в состоянии приложения (и его зависимостях) будут отражены в работе нашего развертывания.

После развертывания нашего приложения в Кубернетес , мы сможем увидеть оба зонда в действии: примерно через 30 секунд, наши Под будут помечены как не готовые и удалены от вращения; несколько секунд спустя, Под перезапускается.

Мы видим события нашей Под выполнение кубектл описать стручок живость-пример :

Warning  Unhealthy 3s (x2 over 7s)   kubelet, minikube  Readiness probe failed: HTTP probe failed ...
Warning  Unhealthy 1s                kubelet, minikube  Liveness probe failed: HTTP probe failed ...
Normal   Killing   0s                kubelet, minikube  Killing container with id ...

3.3. Пример готовности

В предыдущем примере мы видели, как мы могли бы использовать ЗдоровьеИндикатор чтобы отразить состояние нашего приложения на здоровье Кубернетес развёртывание.

Давайте использовать его на другой случай использования: предположим, что наше приложение потребности немного время до это способны получать трафик . Например, он должен загрузить файл в память и проверить его содержимое.

Это хороший пример того, когда мы можем воспользоваться готовность зонд.

Давайте изменим ЗдоровьеИндикатор и Кубернетес шаблон из предыдущего примера и адаптировать их к этому примеру использования:

@Component
public class CustomHealthIndicator implements HealthIndicator {

    private boolean isHealthy = false;

    public CustomHealthIndicator() {
        ScheduledExecutorService scheduled =
          Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
        scheduled.schedule(() -> {
            isHealthy = true;
        }, 40, TimeUnit.SECONDS);
    }

    @Override
    public Health health() {
        return isHealthy ? Health.up().build() : Health.down().build();
    }
}

Мы инициализируем переменную ложные , и через 40 секунд, задача будет выполнять и установить его истинный.

Далее мы докеризируем и развертываем наше приложение, используя следующий шаблон:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: readiness-example
spec:
  ...
    spec:
      containers:
      - name: readiness-example
        image: dbdock/readiness-example:1.0.0
        ...
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /health
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 40
          timeoutSeconds: 2
          periodSeconds: 3
          failureThreshold: 2
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /health
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 100
          timeoutSeconds: 2
          periodSeconds: 8
          failureThreshold: 1

Хотя похожи, Есть несколько изменений в конфигурации зондов, которые мы должны отметить:

Так как мы знаем, что нашему приложению нужно около 40 секунд, чтобы стать готовым к получению трафика, мы увеличили первоначальныеДелайСекунды нашего готовность зонд до 40 секунд
Аналогичным образом, мы увеличили первоначальныеДелайСекунды нашего живость зонд до 100 секунд, чтобы избежать преждевременной смерти Кубернеты

Если он еще не закончился после 40 секунд, он по-прежнему имеет около 60 секунд, чтобы закончить. После этого наши живость зонд будет удар и перезапустить стручок.

4. Заключение

В этой статье мы говорили об Кубернетес зонды и как мы можем использовать весны Актуатор для улучшения мониторинга состояния здоровья нашего приложения.

Полную реализацию этих примеров можно найти более на Github .