Kubernetes 将推出新 sidecar container 特性

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上周,Kubernetes 项目合并了一个新的 alpha 特性,使用户能够在规范中定义“sidecar containers”。这个新功能旨在帮助定义多容器 pod 中辅助容器的行为,这些容器可能有助于配置、网络、日志和度量收集等方面。

什么是 sidecar container?

理论上,Kubernetes 期望您在每个 pod 中运行一个容器。实际上,许多用例需要多容器 pod——例如,当您使用某些服务网格时,几乎所有的 pod 中都可能有 sidecar。

有时,辅助容器仅用于初始化:例如为主容器配置和管理 secret。Kubernetes 已经为用户提供了定义 initContainer 的方式一段时间了。这个新功能最终为 initContainer 提供了更精细的粒度,以反映 sidecar 的特定要求,简化常见用法模式并为未来开辟了一些有趣的设计空间。

sidecar container 特性如何工作?

在这个新的功能门控中,sidecar containers 被定义为…

  • 在 pod 中比其他容器更早地启动,因为它们可能需要先初始化。这对于像服务网格这样的事情很重要,其中您希望 sidecar 准备好为主容器进程建立网络连接,以及在日志记录方面,您希望收集器 sidecar 能够抓取主容器的启动日志。
  • 在 pod 的整个生命周期内保持运行,因为它们可能需要长期运行。例如,在网络和指标/日志记录的情况下,您需要 sidecar 运行的时间与主进程一样长。
  • 永远不会阻止 pod 被终止,因为它们仅支持 pod 的核心功能——如果没有新功能,运行的 sidecar 容器可以阻止作业完成,即使 pod 的核心任务已完成

在较丑的一面上,在这个 alpha 实现中,您可以通过在您的 initContainer 规范中添加值为 AlwaysrestartPolicy 字段来定义 sidecar container。例如:

kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
spec:
  initContainers:
  - name: init-myservice
    image: busybox:1.28
  - name: init-mydb
    image: busybox:1.28
  - name: istio-proxy
    image: istio/proxyv2:1.16.0
    args: ["proxy", "sidecar"]
    restartPolicy: Always
  containers:
  - name: myapp-container
    image: busybox:1.28

在上面的规范中,init-myserviceinit-mydb 是标准 initContainers,而设置为 AlwaysrestartPolicy 字段使 istio-proxy 成为 sidecar container。

这个新特性的 Kubernetes Enhancement Proposal (KEP) 承认了这种表面上的不优雅,指出 initContainer“不适合作为 sidecar containers,因为它们通常做的不仅是初始化”,并建议“基础设施容器”是一个更好的名称,未来可能会采用。KEP 解释了选择的结构背后的思考方式:

……将 sidecar containers 定义在其他 init 容器之间是很重要的,以便能够表达容器的初始化顺序。

一位高级贡献者在 Hacker News 上补充了一些细节,指出:

分离属性的挑战在于它与我们可能添加到 pod 周围的有关排序和生命周期的新功能不兼容。如果我们使用一个简单的布尔值,最终我们将不得不让它与其他字段交互,并处理“sidecar”的含义和更灵活性之间的冲突行为。[…]我们为 init containers 可以失败 pod、并且可以并行化、以及常规容器具有唯一的 restartPolicies 留出了空间。这两个都将允许更多的工作流/作业引擎控制,以分解单体容器并获得更好的隔离。

另一个评论中,他们补充说,团队想要…

……留下更复杂的 init containers 和 sidecars 的排序(常规容器没有 restart 顺序)。例如,您可能需要一个服务网格来需要一个 vault secret——这两个可能都是 sidecars,并且如果两者都关闭,您可能需要确保 vault sidecar 首先启动。最终,我们可能希望在启动顺序中添加并行性,而单独的字段将阻止简单的排序现在起作用。

KEP 提供了有关引发该功能的问题案例以及一些组织正在运行 Kubernetes 分叉以实现类似功能的有趣更广泛的背景的详细见解。

如果您迫不及待地想在新的测试集群上尝试这个新功能,您需要为 kubelet、kube-apiserver、kube-controller-manager 和 kube-scheduler 启用 SidecarContainers feature gate。KEP 提供了有关默认策略和实现的有用细节,您可以期待在 8 月份发布 Kubernetes 1.28 时看到更多关于此功能的讨论。

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