Kubernetes v1.34：更精细地控制容器重启

作者：Yuan Wang |

随着 Kubernetes 1.34 的发布，引入了一个新的 Alpha 功能，使你能够更精细地控制 Pod 内的容器重启。此功能名为 容器重启策略与规则（Container Restart Policy and Rules），允许你为每个容器单独指定重启策略，从而覆盖 Pod 的全局重启策略。此外，它还允许你根据容器的退出码有条件地重启单个容器。此功能在 Alpha 特性门控 ContainerRestartRules 之后可用。

这是一个被长期请求的功能。让我们深入了解它的工作原理以及如何使用它。

单一重启策略的问题

在此功能之前，restartPolicy 是在 Pod 级别设置的。这意味着 Pod 中的所有容器共享相同的重启策略（Always、OnFailure 或 Never）。虽然这适用于许多用例，但在其他情况下可能会受到限制。

例如，考虑一个包含主应用容器和一个执行某些初始设置的 Init 容器的 Pod。你可能希望主容器在失败时总是重启，但 Init 容器应该只运行一次并且永不重启。使用单一的 Pod 级重启策略，这是不可能的。

引入按容器重启策略

通过新的 ContainerRestartRules 特性门控，你现在可以为 Pod 规约中的每个容器指定一个 restartPolicy。你还可以定义 restartPolicyRules 以根据退出码控制重启。这为你提供了处理复杂场景所需的精细控制。

使用场景

让我们看一些现实生活中的使用场景，在这些场景中，按容器重启策略可能是有益的。

训练作业的就地重启

在机器学习研究中，编排大量长期运行的 AI/ML 训练工作负载是很常见的。在这些场景中，工作负载故障是不可避免的。当工作负载因可重试的退出码而失败时，你希望容器能够快速重启，而无需重新调度整个 Pod，这会消耗大量的时间和资源。对失败的容器进行“就地”重启对于更好地利用计算资源至关重要。容器只应在因可重试错误失败时才“就地”重启；否则，容器和 Pod 应终止并可能被重新调度。

现在，这可以通过容器级的 restartPolicyRules 来实现。工作负载可以以不同的代码退出，以表示可重试和不可重试的错误。有了 restartPolicyRules，工作负载可以快速就地重启，但仅限于错误是可重试的情况。

一次性尝试的 Init 容器

Init 容器通常用于为主容器执行初始化工作，例如设置环境和凭据。有时，你希望主容器总是被重启，但如果初始化失败，你不想重试。

通过容器级的 restartPolicy，这现在成为可能。Init 容器可以只执行一次，其失败将被视为 Pod 失败。如果初始化成功，主容器可以总是被重启。

具有多个容器的 Pod

对于运行多个容器的 Pod，你可能对每个容器有不同的重启要求。一些容器可能有明确的成功定义，并且只应在失败时重启。其他容器可能需要总是被重启。

现在，通过容器级的 restartPolicy，这成为可能，允许单个容器具有不同的重启策略。

如何使用它

要使用此新功能，你需要在运行 Kubernetes 1.34+ 的 Kubernetes 集群控制平面和工作节点上启用 ContainerRestartRules 特性门控。启用后，你可以在容器定义中指定 restartPolicy 和 restartPolicyRules 字段。

以下是一些示例

示例 1：根据特定退出码重启

在此示例中，仅当容器因可重试错误（由退出码 42 表示）而失败时，容器才应重启。

为实现此目的，该容器的 restartPolicy 为 Never，并有一条重启策略规则，告诉 Kubernetes 如果容器以退出码 42 退出，则就地重启该容器。

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 2：一个只尝试一次的 Init 容器

在此示例中，一个 Pod 在初始化成功后应该总是被重启。但是，初始化应该只尝试一次。

为实现此目的，Pod 的重启策略为 Always。init-once 这个 Init 容器将只尝试一次。如果它失败，Pod 将会失败。这使得 Pod 在初始化失败时会失败，但在初始化成功后也能保持运行。

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：具有不同重启策略的容器

在此示例中，有两个具有不同重启要求的容器。一个应该总是被重启，而另一个只应在失败时重启。

这是通过在两个容器上使用不同的容器级 restartPolicy 来实现的。

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

了解更多

路线图

更多用于重启 Pod 和容器的动作和信号即将到来！值得注意的是，有计划增加对重启整个 Pod 的支持。关于这些功能的规划和讨论正在进行中。欢迎与 SIG Node 社区分享反馈或请求！

欢迎你的反馈！

这是一个 Alpha 功能，Kubernetes 项目希望听到你的反馈。请试用它。此功能由 SIG Node 推动。如果你有兴趣帮助开发此功能、分享反馈或参与任何其他正在进行的 SIG Node 项目，请与 SIG Node 社区联系！

你可以通过多种方式联系 SIG Node