초기화 컨테이너
이 페이지는 초기화 컨테이너에 대한 개요를 제공한다. 초기화 컨테이너는 파드의 앱 컨테이너들이 실행되기 전에 실행되는 특수한 컨테이너이며, 앱 이미지에는 없는 유틸리티 또는 설정 스크립트 등을 포함할 수 있다.
초기화 컨테이너는 containers 배열(앱 컨테이너를 기술하는)과 나란히
파드 스펙에 명시할 수 있다.
초기화 컨테이너 이해하기
파드는 앱들을 실행하는 다수의 컨테이너를 포함할 수 있고, 또한 앱 컨테이너 실행 전에 동작되는 하나 이상의 초기화 컨테이너도 포함할 수 있다.
다음의 경우를 제외하면, 초기화 컨테이너는 일반적인 컨테이너와 매우 유사하다.
- 초기화 컨테이너는 항상 완료를 목표로 실행된다.
- 각 초기화 컨테이너는 다음 초기화 컨테이너가 시작되기 전에 성공적으로 완료되어야 한다.
만약 파드의 초기화 컨테이너가 실패하면, kubelet은 초기화 컨테이너가 성공할 때까지 반복적으로 재시작한다.
그러나, 만약 파드의 restartPolicy 를 절대 하지 않음(Never)으로 설정하고, 해당 파드를 시작하는 동안 초기화 컨테이너가 실패하면, 쿠버네티스는 전체 파드를 실패한 것으로 처리한다.
컨테이너를 초기화 컨테이너로 지정하기 위해서는,
파드 스펙에 앱 containers 배열과 나란히 initContainers 필드를
컨테이너
타입 오브젝트들의 JSON 배열로서 추가한다.
초기화 컨테이너의 상태는 .status.initContainerStatuses 필드를
통해서 컨테이너 상태 배열로 반환된다
(.status.containerStatuses 필드와 유사하게).
일반적인 컨테이너와의 차이점
초기화 컨테이너는 앱 컨테이너의 리소스 상한(limit), 볼륨, 보안 세팅을 포함한 모든 필드와 기능을 지원한다. 그러나, 초기화 컨테이너를 위한 리소스 요청량과 상한은 리소스에 문서화된 것처럼 다르게 처리된다.
또한, 초기화 컨테이너는 lifecycle, livenessProbe, readinessProbe 또는 startupProbe 를 지원하지 않는다.
왜냐하면 초기화 컨테이너는 파드가 준비 상태가 되기 전에 완료를 목표로 실행되어야 하기 때문이다.
만약 다수의 초기화 컨테이너가 파드에 지정되어 있다면, kubelet은 해당 초기화 컨테이너들을 한 번에 하나씩 실행한다. 각 초기화 컨테이너는 다음 컨테이너를 실행하기 전에 꼭 성공해야 한다. 모든 초기화 컨테이너들이 실행 완료되었을 때, kubelet은 파드의 애플리케이션 컨테이너들을 초기화하고 평소와 같이 실행한다.
초기화 컨테이너 사용하기
초기화 컨테이너는 앱 컨테이너와는 별도의 이미지를 가지고 있기 때문에, 시동(start-up)에 관련된 코드로서 몇 가지 이점을 가진다.
- 앱 이미지에는 없는 셋업을 위한 유틸리티 또는 맞춤 코드를 포함할 수 있다.
예를 들어, 셋업 중에 단지
sed,awk,python, 또는dig와 같은 도구를 사용하기 위해서 다른 이미지로부터(FROM) 새로운 이미지를 만들 필요가 없다. - 애플리케이션 이미지 빌더와 디플로이어 역할은 독립적으로 동작될 수 있어서 공동의 단일 앱 이미지 형태로 빌드될 필요가 없다.
- 초기화 컨테이너는 앱 컨테이너와 다른 파일 시스템 뷰를 가지도록 리눅스 네임스페이스를 사용한다. 결과적으로, 초기화 컨테이너에는 앱 컨테이너가 가질 수 없는 시크릿에 접근 권한이 주어질 수 있다.
- 앱 컨테이너들은 병렬로 실행되는 반면, 초기화 컨테이너들은 어떠한 앱 컨테이너라도 시작되기 전에 실행 완료되어야 하므로, 초기화 컨테이너는 사전 조건들이 충족될 때까지 앱 컨테이너가 시동되는 것을 막거나 지연시키는 간편한 방법을 제공한다.
- 초기화 컨테이너는 앱 컨테이너 이미지의 보안성을 떨어뜨릴 수도 있는 유틸리티 혹은 커스텀 코드를 안전하게 실행할 수 있다. 불필요한 툴들을 분리한 채로 유지함으로써 앱 컨테이너 이미지의 공격에 대한 노출을 제한할 수 있다.
예제
초기화 컨테이너를 사용하는 방법에 대한 몇 가지 아이디어는 다음과 같다.
-
다음과 같은 셸 커맨드로, 서비스가 생성될 때까지 기다리기.
for i in {1..100}; do sleep 1; if dig myservice; then exit 0; fi; done; exit 1 -
다음과 같은 커맨드로, 다운워드 API(Downward API)를 통한 원격 서버에 해당 파드를 등록하기.
curl -X POST http://$MANAGEMENT_SERVICE_HOST:$MANAGEMENT_SERVICE_PORT/register -d 'instance=$(<POD_NAME>)&ip=$(<POD_IP>)' -
다음과 같은 커맨드로 앱 컨테이너가 시작되기 전에 일정 시간 기다리기.
sleep 60 -
Git 저장소를 볼륨 안에 클론하기.
-
설정 파일에 값을 지정하고 메인 앱 컨테이너를 위한 설정 파일을 동적으로 생성하기 위한 템플릿 도구를 실행하기. 예를 들어, 설정에
POD_IP값을 지정하고 메인 앱 설정 파일을 Jinja를 통해서 생성.
사용 중인 초기화 컨테이너
쿠버네티스 1.5에 대한 다음의 yaml 파일은 두 개의 초기화 컨테이너를 포함한 간단한 파드에 대한 개요를 보여준다.
첫 번째는 myservice 를 기다리고 두 번째는 mydb 를 기다린다. 두 컨테이너들이
완료되면, 파드가 시작될 것이다.
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: myapp-pod
labels:
app: myapp
spec:
containers:
- name: myapp-container
image: busybox:1.28
command: ['sh', '-c', 'echo The app is running! && sleep 3600']
initContainers:
- name: init-myservice
image: busybox:1.28
command: ['sh', '-c', "until nslookup myservice.$(cat /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/namespace).svc.cluster.local; do echo waiting for myservice; sleep 2; done"]
- name: init-mydb
image: busybox:1.28
command: ['sh', '-c', "until nslookup mydb.$(cat /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/namespace).svc.cluster.local; do echo waiting for mydb; sleep 2; done"]
다음 커맨드들을 이용하여 파드를 시작하거나 디버깅할 수 있다.
kubectl apply -f myapp.yaml
출력 결과는 다음과 같다.
pod/myapp-pod created
그리고 파드의 상태를 확인한다.
kubectl get -f myapp.yaml
출력 결과는 다음과 같다.
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
myapp-pod 0/1 Init:0/2 0 6m
혹은 좀 더 자세히 살펴본다.
kubectl describe -f myapp.yaml
출력 결과는 다음과 같다.
Name: myapp-pod
Namespace: default
[...]
Labels: app=myapp
Status: Pending
[...]
Init Containers:
init-myservice:
[...]
State: Running
[...]
init-mydb:
[...]
State: Waiting
Reason: PodInitializing
Ready: False
[...]
Containers:
myapp-container:
[...]
State: Waiting
Reason: PodInitializing
Ready: False
[...]
Events:
FirstSeen LastSeen Count From SubObjectPath Type Reason Message
--------- -------- ----- ---- ------------- -------- ------ -------
16s 16s 1 {default-scheduler } Normal Scheduled Successfully assigned myapp-pod to 172.17.4.201
16s 16s 1 {kubelet 172.17.4.201} spec.initContainers{init-myservice} Normal Pulling pulling image "busybox"
13s 13s 1 {kubelet 172.17.4.201} spec.initContainers{init-myservice} Normal Pulled Successfully pulled image "busybox"
13s 13s 1 {kubelet 172.17.4.201} spec.initContainers{init-myservice} Normal Created Created container with docker id 5ced34a04634; Security:[seccomp=unconfined]
13s 13s 1 {kubelet 172.17.4.201} spec.initContainers{init-myservice} Normal Started Started container with docker id 5ced34a04634
파드의 초기화 컨테이너의 상태를 보기 위해, 다음을 실행한다.
kubectl logs myapp-pod -c init-myservice # Inspect the first init container
kubectl logs myapp-pod -c init-mydb # Inspect the second init container
mydb 및 myservice 서비스를 시작하고 나면, 초기화 컨테이너가 완료되고
myapp-pod 가 생성된 것을 볼 수 있다.
여기에 이 서비스를 보이기 위해 사용할 수 있는 구성이 있다.
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: myservice
spec:
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 9376
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mydb
spec:
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 9377
mydb 와 myservice 서비스 생성하기.
kubectl apply -f services.yaml
출력 결과는 다음과 같다.
service/myservice created
service/mydb created
초기화 컨테이너들이 완료되는 것과 myapp-pod 파드가 Running 상태로
변경되는 것을 볼 것이다.
kubectl get -f myapp.yaml
출력 결과는 다음과 같다.
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
myapp-pod 1/1 Running 0 9m
이 간단한 예제는 사용자만의 초기화 컨테이너를 생성하는데 영감을 줄 것이다. 다음 순서에는 더 자세한 예제의 링크가 있다.
자세한 동작
파드 시작 시에 kubelet은 네트워크와 스토리지가 준비될 때까지 초기화 컨테이너의 실행을 지연시킨다. 그런 다음 kubelet은 파드 사양에 나와있는 순서대로 파드의 초기화 컨테이너를 실행한다.
각 초기화 컨테이너는 다음 컨테이너가 시작되기 전에 성공적으로
종료되어야 한다. 만약 런타임 문제나 실패 상태로 종료되는 문제로인하여 초기화 컨테이너의 시작이
실패된다면, 초기화 컨테이너는 파드의 restartPolicy 에 따라서 재시도 된다. 다만,
파드의 restartPolicy 가 항상(Always)으로 설정된 경우, 해당 초기화 컨테이너는
restartPolicy 를 실패 시(OnFailure)로 사용한다.
파드는 모든 초기화 컨테이너가 성공되기 전까지 Ready 될 수 없다. 초기화 컨테이너의 포트는
서비스 하에 합쳐지지 않는다. 초기화 중인 파드는 Pending 상태이지만
Initialized 가 거짓이 되는 조건을 가져야 한다.
만약 파드가 재시작되었다면, 모든 초기화 컨테이너는 반드시 다시 실행된다.
초기화 컨테이너 스펙 변경은 컨테이너 이미지 필드에서만 한정적으로 가능하다. 초기화 컨테이너 이미지 필드를 변경하는 것은 파드를 재시작하는 것과 같다.
초기화 컨테이너는 재시작되거나, 재시도, 또는 재실행 될 수 있기 때문에, 초기화 컨테이너
코드는 멱등성(idempotent)을 유지해야 한다. 특히, EmptyDirs 에 있는 파일에 쓰기를 수행하는 코드는
출력 파일이 이미 존재할 가능성에 대비해야 한다.
초기화 컨테이너는 앱 컨테이너의 필드를 모두 가지고 있다. 그러나, 쿠버네티스는
readinessProbe 가 사용되는 것을 금지한다. 초기화 컨테이너가 완료 상태와 준비성을
구분해서 정의할 수 없기 때문이다. 이것은 유효성 검사 중에 시행된다.
초기화 컨테이너들이 실패를
영원히 지속하는 상황을 방지하기 위해서
파드의 activeDeadlineSeconds 와 컨테이너의 livenessProbe 를 사용한다.
파드 내의 각 앱과 초기화 컨테이너의 이름은 유일해야 한다. 어떤 컨테이너가 다른 컨테이너와 같은 이름을 공유하는 경우 유효성 오류가 발생한다.
리소스
초기화 컨테이너에게 명령과 실행이 주어진 경우, 리소스 사용에 대한 다음의 규칙이 적용된다.
- 모든 컨테이너에 정의된 특정 리소스 요청량 또는 상한 중 가장 높은 것은 유효한 초기화 요청량/상한 이다.
- 리소스를 위한 파드의 유효한 초기화 요청량/상한 은 다음 보다 더 높다.
- 모든 앱 컨테이너의 리소스에 대한 요청량/상한의 합계
- 리소스에 대한 유효한 초기화 요청량/상한
- 스케줄링은 유효한 요청/상한에 따라 이루어진다. 즉, 초기화 컨테이너는 파드의 삶에서는 사용되지 않는 초기화를 위한 리소스를 예약할 수 있다.
- 파드의 유효한 QoS 계층 에서 QoS(서비스의 품질) 계층은 초기화 컨테이너들과 앱 컨테이너들의 QoS 계층과 같다.
쿼터 및 상한은 유효한 파드의 요청량 및 상한에 따라 적용된다.
파드 레벨 cgroup은 유효한 파드 요청량 및 상한을 기반으로 한다. 이는 스케줄러와 같다.
파드 재시작 이유
파드는 다음과 같은 사유로, 초기화 컨테이너들의 재-실행을 일으키는, 재시작을 수행할 수 있다.
- 파드 인프라스트럭처 컨테이너가 재시작된 상황. 이는 일반적인 상황이 아니며 노드에 대해서 root 접근 권한을 가진 누군가에 의해서 수행됐을 것이다.
- 초기화 컨테이너의 완료 기록이 가비지 수집 때문에 유실된 상태에서,
restartPolicy가 Always로 설정된 파드의 모든 컨테이너가 종료되어 모든 컨테이너를 재시작해야 하는 상황
초기화 컨테이너 이미지가 변경되거나 초기화 컨테이너의 완료 기록이 가비지 수집 때문에 유실된 상태이면 파드는 재시작되지 않는다. 이는 쿠버네티스 버전 1.20 이상에 적용된다. 이전 버전의 쿠버네티스를 사용하는 경우 해당 쿠버네티스 버전의 문서를 참고한다.