Kubernetes Finalizers

2022-04-28 14:26 更新

Finalizers

Finalizer 是带有命名空间的键,告诉 Kubernetes 等到特定的条件被满足后, 再完全删除被标记为删除的资源。 Finalizer 提醒控制器清理被删除的对象拥有的资源。

当你告诉 Kubernetes 删除一个指定了 Finalizer 的对象时, Kubernetes API 通过填充 ​.metadata.deletionTimestamp​ 来标记要删除的对象, 并返回​202​状态码 (HTTP "已接受") 使其进入只读状态。 此时控制平面或其他组件会采取 Finalizer 所定义的行动, 而目标对象仍然处于终止中(Terminating)的状态。 这些行动完成后,控制器会删除目标对象相关的 Finalizer。 当 ​metadata.finalizers​ 字段为空时,Kubernetes 认为删除已完成。

你可以使用 Finalizer 控制资源的垃圾收集。 例如,你可以定义一个 Finalizer,在删除目标资源前清理相关资源或基础设施。

你可以通过使用 Finalizers 提醒控制器 在删除目标资源前执行特定的清理任务, 来控制资源的垃圾收集。

Finalizers 通常不指定要执行的代码。 相反,它们通常是特定资源上的键的列表,类似于注解。 Kubernetes 自动指定了一些 Finalizers,但你也可以指定你自己的。

Finalizers 如何工作 

当你使用清单文件创建资源时,你可以在 ​metadata.finalizers​ 字段指定 Finalizers。 当你试图删除该资源时,处理删除请求的 API 服务器会注意到 ​finalizers​ 字段中的值, 并进行以下操作:

  • 修改对象,将你开始执行删除的时间添加到 ​metadata.deletionTimestamp​ 字段。
  • 禁止对象被删除,直到其 ​metadata.finalizers​ 字段为空。
  • 返回 ​202​ 状态码(HTTP "Accepted")。

管理 finalizer 的控制器注意到对象上发生的更新操作,对象的 ​metadata.deletionTimestamp​ 被设置,意味着已经请求删除该对象。然后,控制器会试图满足资源的 Finalizers 的条件。 每当一个 Finalizer 的条件被满足时,控制器就会从资源的 ​finalizers ​字段中删除该键。 当 ​finalizers ​字段为空时,​deletionTimestamp ​字段被设置的对象会被自动删除。 你也可以使用 Finalizers 来阻止删除未被管理的资源。

一个常见的 Finalizer 的例子是 ​kubernetes.io/pv-protection​, 它用来防止意外删除 ​PersistentVolume ​对象。 当一个 ​PersistentVolume ​对象被 Pod 使用时, Kubernetes 会添加 ​pv-protection​ Finalizer。 如果你试图删除 ​PersistentVolume​,它将进入 ​Terminating ​状态, 但是控制器因为该 Finalizer 存在而无法删除该资源。 当 Pod 停止使用 ​PersistentVolume ​时, Kubernetes 清除 ​pv-protection​ Finalizer,控制器就会删除该卷。

属主引用、标签和 Finalizers

与标签类似, 属主引用 描述了 Kubernetes 中对象之间的关系,但它们作用不同。 当一个控制器 管理类似于 Pod 的对象时,它使用标签来跟踪相关对象组的变化。 例如,当 Job 创建一个或多个 Pod 时, Job 控制器会给这些 Pod 应用上标签,并跟踪集群中的具有相同标签的 Pod 的变化。

Job 控制器还为这些 Pod 添加了属主引用,指向创建 Pod 的 Job。 如果你在这些 Pod 运行的时候删除了 Job, Kubernetes 会使用属主引用(而不是标签)来确定集群中哪些 Pod 需要清理。

当 Kubernetes 识别到要删除的资源上的属主引用时,它也会处理 Finalizers。

在某些情况下,Finalizers 会阻止依赖对象的删除, 这可能导致目标属主对象被保留的时间比预期的长,而没有被完全删除。 在这些情况下,你应该检查目标属主和附属对象上的 Finalizers 和属主引用,来排查原因。

在对象卡在删除状态的情况下,要避免手动移除 Finalizers,以允许继续删除操作。 Finalizers 通常因为特殊原因被添加到资源上,所以强行删除它们会导致集群出现问题。 只有了解 finalizer 的用途时才能这样做,并且应该通过一些其他方式来完成 (例如,手动清除其余的依赖对象)。


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