Kubernetes Structural Patterns: Init Containers

Ngày đăng

May 16, 2023 3:33 AM

Tác giả

Quân Huỳnh

Giới thiệu

Loạt bài tiếp theo chúng ta sẽ đi tiếp qua một loại Pattern khác là Structural Patterns. Trong bài này chúng ta sẽ tìm hiểu về Init Containers.

Mục lục

Init Containers
Ví dụ
Các điểm lưu ý
Init Containers cần nhỏ gọn
Init Containers tác động tới tài nguyên
Kết luận
Bài viết liên quan

Structural Patterns bao gồm:

Init Containers.
Sidecar.
Adapter.
Ambassador.

Init Containers

Init Containers là những Container được thực thi ở quá trình khởi tạo Pod (Initialization Stage), các Container này được thực thi trước khi các Container chứa ứng dụng được tạo. Trong một Pod ta có thể khai báo một hay nhiều Init Containers, và chúng sẽ được thực thi theo thứ tự ta khai báo.

Init Containers được sử dụng để khởi tạo tài nguyên hoặc cấu hình những thứ cần thiết cho Container chứa ứng dụng. Tưởng tượng giống như trong ngôn ngữ JAVA và PHP, khi ta viết một Class và cần cấu hình những giá trị cần thiết cho Class đó khi nó được tạo thì ta sẽ khai báo một Constructors cho nó. Init Containers cũng tượng tự như vậy nhưng sử dụng cho Pod.

Từ hình trên thì một Pod được tách ra thành hai phần là: Init Containers và Application Containers. Tất cả Init Containers sẽ được chạy theo thứ tự và khi tất cả Init Containers được thực thi xong thì Application Containers mới được chạy.

Nếu có nhiều Application Containers thì tất cả Application Containers sẽ được thực thi song song với nhau chứ không phải theo thứ tự như Init Containers.

Ví dụ

Ví dụ ta dùng StatefulSet để tạo một Pod sử dụng cho Database Postgres Replica, tệp tin yaml sẽ như sau:

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: postgres-standby
  labels:
    component: postgres-standby
spec:
  selector:
    matchLabels:
      component: postgres-standby
  serviceName: postgres-standby
  template:
    metadata:
      labels:
        component: postgres-standby
    spec:
      initContainers:
        - name: busybox
          image: busybox
          command:
            - sh
            - -c
            - "cp /var/config/postgresql.conf /var/lib/postgresql/data/postgresql.conf && cp /var/config/recovery.conf /var/lib/postgresql/data/recovery.conf"
          volumeMounts:
            - mountPath: /var/lib/postgresql/data
              name: postgres-data
            - mountPath: /var/config/postgresql.conf
              subPath: postgresql.conf
              name: postgres-standby-cm
            - mountPath: /var/config/recovery.conf
              subPath: recovery.conf
              name: postgres-standby-cm
      containers:
        - name: postgres
          image: postgres:11
          ports:
            - containerPort: 5432
          env:
            - name: POSTGRES_USER
              value: postgres
            - name: POSTGRES_PASSWORD
              value: postgres
          volumeMounts:
            - mountPath: /var/lib/postgresql/data
              name: postgres-data
      volumes:
        - name: postgres-standby-cm
          configMap:
            name: postgres-standby-cm
  volumeClaimTemplates:
    - metadata:
        name: postgres-data
      spec:
        accessModes:
          - ReadWriteOnce
        resources:
          requests:
            storage: 5Gi

Ta dùng Init Containers để thiết lập cấu hình cho Database Application Container, công việc mà nó thực hiện như sau:

Ta có một Configmap tên là postgres-standby-cm, bên trong nó sẽ có hai tệp tin cấu hình là postgresql.conf và recovery.conf chứa những thứ cần thiết để ta thiết lập Database Replica
Khi Init Containers được chạy, ta thực thi câu lệnh sao chép hai tệp tin cấu hình này vào bên trong PVC tên là postgres-data được dùng cho Database Container
Khi Database Container chạy nó sẽ có hai tệp tin cấu hình khi nãy mà ta đã dùng Init Containers để sao chép qua

Lý do ta không để thẳng hai tệp tin cấu hình này vào Database Container là vì nó sẽ bị lỗi các bạn làm thử sẽ thấy :))). Đó là lý do vì sao ta cần dùng Init Containers.

Các điểm lưu ý

Khi làm việc với Init Containers ta cần lưu ý các điểm sau.

Init Containers cần nhỏ gọn

Các Init Containers bên trong một Pod nên nhẹ nhất có thể và chỉ nên thực thi các công việc không quá phức tạp và nhanh chóng.

Thứ nhất là vì các Init Containers sẽ được chạy tuần tự nên nếu một Init Containers nào đó chạy quá lâu thì nó sẽ làm chậm quá trình chạy ứng dụng chính.

Thứ hai là nếu một Init Containers chạy thất bại thì toàn bộ Pod sẽ bị khởi động lại (nếu ta không thêm thuộc tính RestartNever), lúc này toàn bộ Init Containers sẽ chạy lại.

Do đó để tránh các Init Containers ảnh hưởng tới Application Containers thì ta chỉ nên dùng nó để thực thi các công việc đơn giản.

Init Containers tác động tới tài nguyên

Theo kiến nghị thì khi ta khai báo Pod ta luôn cần định nghĩa thuộc tính resource.request và resource.limit cho nó.

Nếu ta có thêm Init Containers thì tài nguyên request và limit của Pod được tính như thế nào? Pod request và limit sẽ tính theo hai nhóm sau:

Giá trị request và limit lớn nhất của Init Containers
Tổng giá trị request và limit của toàn bộ Application Containers

Trong hai số trên số nào lớn hơn thì số đó sẽ được lấy làm giá trị request và limit của Pod.

Các từ khóa để tìm hiểu thêm:
Init Container Example
Init Containers
Configuring Pod Initialization
The Initializer Pattern in JavaScript
Object Initialization in Swift
Using Admission Controllers
Dynamic Admission Control
How Kubernetes Initializers Work
Pod Preset
Inject Information into Pods Using a PodPreset
Kubernetes Initializer Tutorial