podinit解析：詳細講解podinit的用法和實現原理

一、PodInitializing

PodInitializing作為Kubernetes中的一個生命周期鉤子，用來對Pod做初始化操作。PodInitializing允許其他容器在容器生命周期鉤子(Pod lifecycle hook)被調用之前運行自己的指定初始化容器。這個容器可以執行任意用戶指定的操作，並且只在pod創建的時候運行一次。

這時候就要用到podinit了。PodInit是一種簡單的解決方案，在Kubernetes pod對象的生命周期管理中，我們向容器中添加了一個額外的容器。這個容器僅僅在Pod第一次啟動時運行一次，然後退出。它完成一些特定的初始化任務，並且這些任務旨在在其他容器之前運行。

同時，如果主容器(即正常應用運行的容器)從故障中恢復，則沒有必要再次運行初始化容器。因此，PodInit使用一個注釋來跟蹤每個容器的狀態。當容器成功地寫出到本地文件系統時，PodInit在啟動時通過查詢注釋來檢查容器是否運行過。

二、查看podinit日誌

1、查看podinit日誌文件路徑

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

2、監聽podinit日誌

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

3、查看podinit容器日誌

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

三、podinit實現原理

PodInit使用一個init container來完成特定的初始化任務。Pod的其餘部分被保留，僅在Init容器完成後才運行。使用kubelet中的PodAdmitHandler（以及PodAdmitFunc）來修改PodSpec以包含一個額外的初始化容器。

實現podinit需要以下步驟：

1、構建一個健壯的鏡像，該鏡像應該包含podinit可執行文件。

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

2、創建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代碼示例：

#!/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: {}

以上兩個例子展示了podinit的使用場景，一個是與busybox一起使用，一個是與kubernetes-csi一起使用。這也充分說明了podinit的靈活性，開發人員可以自由發揮他的想像力。