垃圾收集

Kubernetes 垃圾收集器的作用是删除某些曾经拥有属主(Owner)但现在不再拥有属主的对象。

属主和附属

某些 Kubernetes 对象是其它一些对象的属主。 例如,一个 ReplicaSet 是一组 Pod 的属主。 具有属主的对象被称为是属主的 附属 。 每个附属对象具有一个指向其所属对象的 metadata.ownerReferences 字段。

有时,Kubernetes 会自动设置 ownerReference 的值。 例如,当创建一个 ReplicaSet 时,Kubernetes 自动设置 ReplicaSet 中每个 Pod 的 ownerReference 字段值。 在 Kubernetes 1.8 版本,Kubernetes 会自动为某些对象设置 ownerReference 的值。 这些对象是由 ReplicationController、ReplicaSet、StatefulSet、DaemonSet、Deployment、 Job 和 CronJob 所创建或管理的。

你也可以通过手动设置 ownerReference 的值,来指定属主和附属之间的关系。

下面的配置文件中包含一个具有 3 个 Pod 的 ReplicaSet:

apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: my-repset
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      pod-is-for: garbage-collection-example
  template:
    metadata:
      labels:
        pod-is-for: garbage-collection-example
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx

如果你创建该 ReplicaSet,然后查看 Pod 的 metadata 字段,能够看到 OwnerReferences 字段:

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/controllers/replicaset.yaml
kubectl get pods --output=yaml

输出显示了 Pod 的属主是名为 my-repset 的 ReplicaSet:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  ...
  ownerReferences:
  - apiVersion: apps/v1
    controller: true
    blockOwnerDeletion: true
    kind: ReplicaSet
    name: my-repset
    uid: d9607e19-f88f-11e6-a518-42010a800195
  ...
说明: 根据设计,kubernetes 不允许跨命名空间指定属主。这意味着: 1)命名空间范围的附属只能指定同一的命名空间中的或者集群范围的属主。 2)集群范围的附属只能指定集群范围的属主,不能指定命名空间范围的属主。

控制垃圾收集器删除附属

当你删除对象时,可以指定该对象的附属是否也自动删除。 自动删除附属的行为也称为 级联删除(Cascading Deletion) 。 Kubernetes 中有两种 级联删除 模式:后台(Background) 模式和 前台(Foreground) 模式。

如果删除对象时,不自动删除它的附属,这些附属被称作 孤立对象(Orphaned)

前台级联删除

前台级联删除 模式下,根对象首先进入 deletion in progress 状态。 在 deletion in progress 状态,会有如下的情况:

  • 对象仍然可以通过 REST API 可见。
  • 对象的 deletionTimestamp 字段被设置。
  • 对象的 metadata.finalizers 字段包含值 foregroundDeletion

一旦对象被设置为 deletion in progress 状态,垃圾收集器会删除对象的所有附属。 垃圾收集器在删除了所有有阻塞能力的附属(对象的 ownerReference.blockOwnerDeletion=true) 之后,删除属主对象。

注意,在 foregroundDeletion 模式下,只有设置了 ownerReference.blockOwnerDeletion 值的附属才能阻止删除属主对象。 在 Kubernetes 1.7 版本增加了 准入控制器, 基于属主对象上的删除权限来控制用户设置 blockOwnerDeletion 的值为 True, 这样未经授权的附属不能够阻止属主对象的删除。

如果一个对象的 ownerReferences 字段被一个控制器(例如 Deployment 或 ReplicaSet)设置, blockOwnerDeletion 也会被自动设置,你不需要手动修改这个字段。

后台级联删除

后台级联删除 模式下,Kubernetes 会立即删除属主对象,之后垃圾收集器 会在后台删除其附属对象。

设置级联删除策略

通过为属主对象设置 deleteOptions.propagationPolicy 字段,可以控制级联删除策略。 可能的取值包括:OrphanForeground 或者 Background

下面是一个在后台删除附属对象的示例:

kubectl proxy --port=8080
curl -X DELETE localhost:8080/apis/apps/v1/namespaces/default/replicasets/my-repset \
  -d '{"kind":"DeleteOptions","apiVersion":"v1","propagationPolicy":"Background"}' \
  -H "Content-Type: application/json"

下面是一个在前台中删除附属对象的示例:

kubectl proxy --port=8080
curl -X DELETE localhost:8080/apis/apps/v1/namespaces/default/replicasets/my-repset \
  -d '{"kind":"DeleteOptions","apiVersion":"v1","propagationPolicy":"Foreground"}' \
  -H "Content-Type: application/json"

下面是一个令附属成为孤立对象的示例:

kubectl proxy --port=8080
curl -X DELETE localhost:8080/apis/apps/v1/namespaces/default/replicasets/my-repset \
  -d '{"kind":"DeleteOptions","apiVersion":"v1","propagationPolicy":"Orphan"}' \
  -H "Content-Type: application/json"

kubectl 命令也支持级联删除。 通过设置 --cascadetrue,可以使用 kubectl 自动删除附属对象。 设置 --cascadefalse,会使附属对象成为孤立附属对象。 --cascade 的默认值是 true。

下面是一个例子,使一个 ReplicaSet 的附属对象成为孤立附属:

kubectl delete replicaset my-repset --cascade=false

Deployment 的附加说明

在 1.7 之前的版本中,当在 Deployment 中使用级联删除时,你 必须使用 propagationPolicy:Foreground 模式以便在删除所创建的 ReplicaSet 的同时,还删除其 Pod。 如果不使用这种类型的 propagationPolicy,将只删除 ReplicaSet,而 Pod 被孤立。

有关信息请参考 kubeadm/#149

已知的问题

跟踪 #26120

接下来

最后修改 August 02, 2020 at 11:10 AM PST: [zh] Fix links in Concepts section (4) (c29ceebd8)