1. 概述
在 Kubernetes 中，Pod 是最小的部署单元，用于承载一个或多个相关容器以及对应的资源。理解 Pod 的生命周期对于排查问题、优化调度和提高系统稳定性至关重要。
本文将深入讲解 Pod 从创建到终止的完整生命周期，并结合实际操作示例，帮助你更好地掌握其运行机制。
2. Pod 生命周期详解
2.1 Pod 创建
Pod 是 Kubernetes 的基础资源对象之一。创建 Pod 通常需要编写 YAML 或 JSON 格式的配置文件，声明其期望状态。例如：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: mypod
spec:
containers:
- name: mycontainer
image: nginx:latest
使用 kubectl 命令创建 Pod：
$ kubectl apply -f pod.yaml
创建后可以通过以下命令查看 Pod 状态：
$ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
mypod 0/1 ContainerCreating 0 5s
稍等片刻，Pod 会进入 Running 状态：
$ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
mypod 0/1 Running 0 13s
✅ 踩坑提醒：如果 Pod 长时间处于 Pending 或 ImagePullBackOff 状态，应检查镜像是否存在、节点资源是否充足。
2.2 调度（Scheduling）
Kubernetes 通过调度器将 Pod 分配到合适的节点上运行。调度过程受以下机制影响：
nodeSelector：根据节点标签筛选目标节点- Affinity/Anti-affinity：更复杂的调度策略，如偏好/排斥特定节点
- Taint/Toleration：防止 Pod 被调度到某些节点，除非具备容忍
- Pod Priority：设置 Pod 的优先级
- 资源请求：指定 CPU 和内存需求
⚠️ 注意：Pod 一旦被调度到节点上，除非节点宕机或 Pod 被删除，否则不会重新调度。要实现高可用，建议使用控制器（如 Deployment）。
2.3 初始化（Initialization）
Pod 启动前会经历初始化阶段。如果有 initContainer，Kubernetes 会先运行这些初始化容器。初始化完成后，主容器才开始运行。
这个阶段确保主应用容器运行前的所有前置条件都已满足，比如：
- 下载配置文件
- 检查依赖服务是否就绪
- 初始化数据库等
一旦所有初始化容器成功执行，Pod 才进入“就绪”状态。
2.4 容器状态与重启策略
每个容器在 Pod 中有三种状态：
- Running：容器正在运行
- Terminated：容器已完成或出错退出
- Waiting：容器尚未启动或等待资源
通过以下命令可查看容器状态：
$ kubectl describe pod mypod
(...)
Containers:
mycontainer:
State: Running
Kubernetes 支持三种重启策略：
| 策略 | 说明 |
|---|---|
Always |
容器退出后总是重启（默认） |
OnFailure |
仅在容器失败时重启 |
Never |
从不重启容器 |
⚠️ 注意：Sidecar 容器忽略 Pod 级别的重启策略。
2.5 Pod 终止流程
删除 Pod 时，Kubernetes 会尝试优雅终止：
$ kubectl delete pod mypod
pod "mypod" deleted
Kubelet 会发送 SIGTERM 信号给容器，等待 terminationGracePeriodSeconds（默认 30 秒）后强制终止。
你也可以自定义终止行为，比如通过 preStop 钩子执行清理逻辑：
lifecycle:
preStop:
exec:
command: ["sh", "-c", "echo PreStop hook running"]
如果在 grace period 内未完成终止，Kubelet 会强制杀掉容器。
3. PodStatus 对象详解
PodStatus 提供了 Pod 的实时状态信息，包括：
PodConditions：反映 Pod 的整体健康状态ContainerStatuses：每个容器的详细状态Phase：Pod 的生命周期阶段（Pending / Running / Succeeded / Failed / Unknown）
查看 PodStatus：
$ kubectl get pod mypod -o jsonpath='{.status}'
{
"conditions": [
{"type": "Initialized", "status": "True"},
{"type": "Ready", "status": "True"},
{"type": "PodScheduled", "status": "True"}
],
"containerStatuses": [
{
"name": "mycontainer",
"state": {"running": {"startedAt": "2023-12-29T17:40:24Z"}},
"ready": true
}
],
"phase": "Running",
"startTime": "2023-12-29T17:40:21Z"
}
4. 探针（Probes）机制
Kubernetes 提供三种探针用于监控容器状态：
4.1 Liveness Probe（存活探针）
判断容器是否存活，失败则重启容器：
livenessProbe:
httpGet:
path: /health
port: 80
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 10
4.2 Readiness Probe（就绪探针）
判断容器是否准备好接收流量，失败则停止流量分发：
readinessProbe:
tcpSocket:
port: 3306
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 10
4.3 Startup Probe（启动探针）
用于判断容器应用是否已启动，其他探针会在其成功后才开始工作：
startupProbe:
exec:
command: ["cat", "/tmp/ready"]
failureThreshold: 30
periodSeconds: 10
✅ 踩坑提醒：合理设置 initialDelaySeconds 和 periodSeconds，避免容器尚未启动就触发失败判定。
5. PodConditions 状态监控
PodConditions 是 PodStatus 的一部分，用于描述 Pod 的关键状态：
| 条件名称 | 含义 |
|---|---|
PodScheduled |
Pod 是否已分配节点 |
Initialized |
初始化容器是否完成 |
Ready |
Pod 是否已就绪接收流量 |
ContainersReady |
所有容器是否已就绪 |
这些状态可用于自动化监控和报警。
6. 事件（Events）跟踪生命周期
Kubernetes 会记录 Pod 生命周期中的关键事件，帮助排查问题：
$ kubectl get events
LAST SEEN TYPE REASON OBJECT MESSAGE
28m Normal Scheduled pod/mypod Successfully assigned default/mypod to docker-desktop
26m Normal Pulling pod/mypod Pulling image "nginx:latest"
28m Normal Pulled pod/mypod Successfully pulled image "nginx:latest" in 1.22447429s
26m Normal Created pod/mypod Created container mycontainer
26m Normal Started pod/mypod Started container mycontainer
事件内容包括调度、镜像拉取、容器创建和启动等，是调试 Pod 状态异常的重要依据。
7. 总结
本文系统讲解了 Kubernetes Pod 的生命周期，包括创建、调度、初始化、运行、终止等阶段，并介绍了状态监控、探针机制和事件追踪等实用工具。
掌握 Pod 的生命周期有助于：
- 更好地理解 Pod 行为
- 快速定位调度或运行时问题
- 构建健壮的容器化应用
Kubernetes 的生态在不断演进，建议持续关注官方文档和社区实践，进一步提升运维和开发能力。