podinit解析：详细讲解podinit的用法和实现原理

一、PodInitializing

PodInitializing作为Kubernetes中的一个生命周期钩子，用来对Pod做初始化操作。PodInitializing允许其他容器在容器生命周期钩子(Pod lifecycle hook)被调用之前运行自己的指定初始化容器。这个容器可以执行任意用户指定的操作，并且只在pod创建的时候运行一次。

这时候就要用到podinit了。PodInit是一种简单的解决方案，在Kubernetes pod对象的生命周期管理中，我们向容器中添加了一个额外的容器。这个容器仅仅在Pod第一次启动时运行一次，然后退出。它完成一些特定的初始化任务，并且这些任务旨在在其他容器之前运行。

同时，如果主容器(即正常应用运行的容器)从故障中恢复，则没有必要再次运行初始化容器。因此，PodInit使用一个注释来跟踪每个容器的状态。当容器成功地写出到本地文件系统时，PodInit在启动时通过查询注释来检查容器是否运行过。

二、查看podinit日志

1、查看podinit日志文件路径

cat /var/log/pods/${pod_namespace}_${pod_name}_${container_name}/init.log

2、监听podinit日志

kubectl logs -n $pod_namespace $pod_name $container_name -c $container_name --follow | grep PODINIT-TRACE-LOG

3、查看podinit容器日志

kubectl logs -n $pod_namespace $pod_name $container_name -c podinit

三、podinit实现原理

PodInit使用一个init container来完成特定的初始化任务。Pod的其余部分被保留，仅在Init容器完成后才运行。使用kubelet中的PodAdmitHandler（以及PodAdmitFunc）来修改PodSpec以包含一个额外的初始化容器。

实现podinit需要以下步骤：

1、构建一个健壮的镜像，该镜像应该包含podinit可执行文件。

# Dockerfile
FROM alpine:3.7
RUN apk add --no-cache tini
ADD pod init
ENTRYPOINT ["/sbin/tini", "-g", "--", "/pod"]

2、创建init容器

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    run: nginx
  name: nginx
spec:
  containers:
  - image: nginx
    name: nginx
    volumeMounts:
    - name: shared-data
      mountPath: /usr/share/nginx/html
  initContainers:
  - image: busybox
    name: install
    command:
    - cp
    - -a
    - /mnt/data/. /usr/share/nginx/html
    volumeMounts:
    - name: shared-data
      mountPath: /mnt/data
  volumes:
  - name: shared-data
    emptyDir: {}

3、podinit代码示例：

#!/bin/sh -eu

export PODINIT_LOG_LOCATION=${PODINIT_LOG_LOCATION:-'/var/log/pod-init.log'}

echo "PODINIT-TRACE-LOG: pod namespace: $POD_NAMESPACE" >> $PODINIT_LOG_LOCATION
echo "PODINIT-TRACE-LOG: pod name: $POD_NAME" >> $PODINIT_LOG_LOCATION
echo "PODINIT-TRACE-LOG: container name: $CONTAINER_NAME" >> $PODINIT_LOG_LOCATION

# We are using this file to store the pod name and container name which are
# initialized by this init container so that if this init container crashes
# or fails, we don't re-run the init container.
INIT_FILE=/mnt/pod-init.data
INIT_MARKER="pod-init"

if [ ! -f ${INIT_FILE} ]; then
  echo "PODINIT-TRACE-LOG: Creating init file ${INIT_FILE} in container ${CONTAINER_NAME}" >> $PODINIT_LOG_LOCATION
  echo "${INIT_MARKER}" > ${INIT_FILE}
else
  echo "PODINIT-TRACE-LOG: Initialization already executed in container ${CONTAINER_NAME}" >> $PODINIT_LOG_LOCATION
fi

四、podinit使用例子

1、podinit示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp
spec:
  initContainers:
  - name: init-myservice
    image: busybox
    command: ['sh','-c', 'echo Initializing... && sleep 3600']
    env:
    - name: POD_NAME
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.name
    - name: POD_NAMESPACE
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.namespace
  containers:
  - name: myapp
    image: busybox
    command: ['sh','-c', 'echo Sleeping... && sleep 3600']
    env:
    - name: POD_NAME
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.name
    - name: POD_NAMESPACE
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.namespace

2、podinit搭配kubernetes-csi使用:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp
spec:
  initContainers:
  - name: init-myservice
    image: my-image
    env:
    - name: POD_NAME
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.name
    - name: POD_NAMESPACE
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.namespace
    command: ['sh','-c','/bin/podinit $MY_PARAM && $MY_VOLUME_SCRIPT']
    volumeMounts:
    - name: my-volume
      mountPath: /mnt/data
  containers:
  - name: myapp
    image: busybox
    command: ['sh','-c', 'echo Sleeping... && sleep 3600']
    env:
    - name: POD_NAME
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.name
    - name: POD_NAMESPACE
      valueFrom:
        fieldRef:
          fieldPath: metadata.namespace
    volumeMounts:
    - name: my-volume
      mountPath: /mnt/data
  volumes:
  - name: my-volume
    emptyDir: {}

以上两个例子展示了podinit的使用场景，一个是与busybox一起使用，一个是与kubernetes-csi一起使用。这也充分说明了podinit的灵活性，开发人员可以自由发挥他的想象力。