Kubernetes v1.34：更精細地控制容器重啟

作者：Yuan Wang |

隨著 Kubernetes 1.34 的釋出，引入了一個新的 Alpha 功能，使你能夠更精細地控制 Pod 內的容器重啟。此功能名為 容器重啟策略與規則（Container Restart Policy and Rules），允許你為每個容器單獨指定重啟策略，從而覆蓋 Pod 的全域性重啟策略。此外，它還允許你根據容器的退出碼有條件地重啟單個容器。此功能在 Alpha 特性門控 ContainerRestartRules 之後可用。

這是一個被長期請求的功能。讓我們深入瞭解它的工作原理以及如何使用它。

單一重啟策略的問題

在此功能之前，restartPolicy 是在 Pod 級別設定的。這意味著 Pod 中的所有容器共享相同的重啟策略（Always、OnFailure 或 Never）。雖然這適用於許多用例，但在其他情況下可能會受到限制。

例如，考慮一個包含主應用容器和一個執行某些初始設定的 Init 容器的 Pod。你可能希望主容器在失敗時總是重啟，但 Init 容器應該只執行一次並且永不重啟。使用單一的 Pod 級重啟策略，這是不可能的。

引入按容器重啟策略

透過新的 ContainerRestartRules 特性門控，你現在可以為 Pod 規約中的每個容器指定一個 restartPolicy。你還可以定義 restartPolicyRules 以根據退出碼控制重啟。這為你提供了處理複雜場景所需的精細控制。

使用場景

讓我們看一些現實生活中的使用場景，在這些場景中，按容器重啟策略可能是有益的。

訓練作業的就地重啟

在機器學習研究中，編排大量長期執行的 AI/ML 訓練工作負載是很常見的。在這些場景中，工作負載故障是不可避免的。當工作負載因可重試的退出碼而失敗時，你希望容器能夠快速重啟，而無需重新排程整個 Pod，這會消耗大量的時間和資源。對失敗的容器進行“就地”重啟對於更好地利用計算資源至關重要。容器只應在因可重試錯誤失敗時才“就地”重啟；否則，容器和 Pod 應終止並可能被重新排程。

現在，這可以透過容器級的 restartPolicyRules 來實現。工作負載可以以不同的程式碼退出，以表示可重試和不可重試的錯誤。有了 restartPolicyRules，工作負載可以快速就地重啟，但僅限於錯誤是可重試的情況。

一次性嘗試的 Init 容器

Init 容器通常用於為主容器執行初始化工作，例如設定環境和憑據。有時，你希望主容器總是被重啟，但如果初始化失敗，你不想重試。

透過容器級的 restartPolicy，這現在成為可能。Init 容器可以只執行一次，其失敗將被視為 Pod 失敗。如果初始化成功，主容器可以總是被重啟。

具有多個容器的 Pod

對於執行多個容器的 Pod，你可能對每個容器有不同的重啟要求。一些容器可能有明確的成功定義，並且只應在失敗時重啟。其他容器可能需要總是被重啟。

現在，透過容器級的 restartPolicy，這成為可能，允許單個容器具有不同的重啟策略。

如何使用它

要使用此新功能，你需要在執行 Kubernetes 1.34+ 的 Kubernetes 叢集控制平面和工作節點上啟用 ContainerRestartRules 特性門控。啟用後，你可以在容器定義中指定 restartPolicy 和 restartPolicyRules 欄位。

以下是一些示例

示例 1：根據特定退出碼重啟

在此示例中，僅當容器因可重試錯誤（由退出碼 42 表示）而失敗時，容器才應重啟。

為實現此目的，該容器的 restartPolicy 為 Never，並有一條重啟策略規則，告訴 Kubernetes 如果容器以退出碼 42 退出，則就地重啟該容器。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: restart-on-exit-codes
  annotations:
    kubernetes.io/description: "This Pod only restart the container only when it exits with code 42."
spec:
  restartPolicy: Never
  containers:
  - name: restart-on-exit-codes
    image: docker.io/library/busybox:1.28
    command: ['sh', '-c', 'sleep 60 && exit 0']
    restartPolicy: Never     # Container restart policy must be specified if rules are specified
    restartPolicyRules:      # Only restart the container if it exits with code 42
    - action: Restart
      exitCodes:
        operator: In
        values: [42]

示例 2：一個只嘗試一次的 Init 容器

在此示例中，一個 Pod 在初始化成功後應該總是被重啟。但是，初始化應該只嘗試一次。

為實現此目的，Pod 的重啟策略為 Always。init-once 這個 Init 容器將只嘗試一次。如果它失敗，Pod 將會失敗。這使得 Pod 在初始化失敗時會失敗，但在初始化成功後也能保持執行。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: fail-pod-if-init-fails
  annotations:
    kubernetes.io/description: "This Pod has an init container that runs only once. After initialization succeeds, the main container will always be restarted."
spec:
  restartPolicy: Always
  initContainers:
  - name: init-once      # This init container will only try once. If it fails, the Pod will fail.
    image: docker.io/library/busybox:1.28
    command: ['sh', '-c', 'echo "Failing initialization" && sleep 10 && exit 1']
    restartPolicy: Never
  containers:
  - name: main-container # This container will always be restarted once initialization succeeds.
    image: docker.io/library/busybox:1.28
    command: ['sh', '-c', 'sleep 1800 && exit 0']

示例 3：具有不同重啟策略的容器

在此示例中，有兩個具有不同重啟要求的容器。一個應該總是被重啟，而另一個只應在失敗時重啟。

這是透過在兩個容器上使用不同的容器級 restartPolicy 來實現的。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: on-failure-pod
  annotations:
    kubernetes.io/description: "This Pod has two containers with different restart policies."
spec:
  containers:
  - name: restart-on-failure
    image: docker.io/library/busybox:1.28
    command: ['sh', '-c', 'echo "Not restarting after success" && sleep 10 && exit 0']
    restartPolicy: OnFailure
  - name: restart-always
    image: docker.io/library/busybox:1.28
    command: ['sh', '-c', 'echo "Always restarting" && sleep 1800 && exit 0']
    restartPolicy: Always

瞭解更多

路線圖

更多用於重啟 Pod 和容器的動作和訊號即將到來！值得注意的是，有計劃增加對重啟整個 Pod 的支援。關於這些功能的規劃和討論正在進行中。歡迎與 SIG Node 社群分享反饋或請求！

歡迎你的反饋！

這是一個 Alpha 功能，Kubernetes 專案希望聽到你的反饋。請試用它。此功能由 SIG Node 推動。如果你有興趣幫助開發此功能、分享反饋或參與任何其他正在進行的 SIG Node 專案，請與 SIG Node 社群聯絡！

你可以透過多種方式聯絡 SIG Node