在 Pod 中的容器之间共享进程命名空间

本页面介绍了如何为 Pod 配置进程命名空间共享。启用进程命名空间共享后，容器中的进程对同一 Pod 内的所有其他容器可见。

你可以利用此功能来配置相互协作的容器（例如日志处理的 Sidecar 容器），或者对不包含 shell 等调试工具的容器镜像进行故障排查。

开始之前

你需要有一个 Kubernetes 集群，并且必须配置 kubectl 命令行工具以与你的集群通信。建议在至少有两个节点的集群上运行本教程，且这些节点不能作为控制平面主机。如果你还没有集群，可以通过 minikube 创建一个，或者使用以下 Kubernetes 演练场之一。

配置 Pod

使用 Pod 的 .spec 中的 shareProcessNamespace 字段可以启用进程命名空间共享。例如：

pods/share-process-namespace.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  shareProcessNamespace: true
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
  - name: shell
    image: busybox:1.28
    command: ["sleep", "3600"]
    securityContext:
      capabilities:
        add:
        - SYS_PTRACE
    stdin: true
    tty: true

  1. 在集群上创建 nginx Pod

    kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/share-process-namespace.yaml

  2. 附加到 shell 容器并运行 ps

    kubectl exec -it nginx -c shell -- /bin/sh

    如果你没有看到命令提示符，请尝试按回车键。在容器 shell 中：

    # run this inside the "shell" container
ps ax

    输出类似于此

    PID   USER     TIME  COMMAND
    1 root      0:00 /pause
    8 root      0:00 nginx: master process nginx -g daemon off;
   14 101       0:00 nginx: worker process
   15 root      0:00 sh
   21 root      0:00 ps ax

你可以向其他容器中的进程发送信号。例如，向 nginx 发送 SIGHUP 以重启 worker 进程。这需要 SYS_PTRACE 能力。

# run this inside the "shell" container
kill -HUP 8   # change "8" to match the PID of the nginx leader process, if necessary
ps ax

输出类似于此

PID   USER     TIME  COMMAND
    1 root      0:00 /pause
    8 root      0:00 nginx: master process nginx -g daemon off;
   15 root      0:00 sh
   22 101       0:00 nginx: worker process
   23 root      0:00 ps ax

甚至可以通过 /proc/$pid/root 链接访问另一个容器的文件系统。

# run this inside the "shell" container
# change "8" to the PID of the Nginx process, if necessary
head /proc/8/root/etc/nginx/nginx.conf

输出类似于此

user  nginx;
worker_processes  1;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;


events {
    worker_connections  1024;

理解进程命名空间共享

Pod 共享许多资源，因此共享进程命名空间也是合情合理的。不过，有些容器可能期望与其他容器隔离，因此理解其差异非常重要：

  1. 容器进程不再拥有 PID 1。 有些容器在没有 PID 1 时会拒绝启动（例如使用 systemd 的容器），或者运行诸如 kill -HUP 1 之类的命令来向容器进程发送信号。在共享进程命名空间的 Pod 中，kill -HUP 1 将向 Pod 沙盒（上述示例中的 /pause）发送信号。

  2. 进程对 Pod 中的其他容器可见。 这包括 /proc 中可见的所有信息，例如作为参数传递或以环境变量形式存在的密码。这些信息仅受常规 Unix 权限保护。

  3. 容器文件系统可以通过 /proc/$pid/root 链接被 Pod 中的其他容器访问。 这使调试更容易，但也意味着文件系统中的密钥仅受文件系统权限保护。


最后修改于 2024年10月09日 11:18 PM PST: 更改了附加到 shell 容器的命令 (585c1c60c1)