Init 容器 - Jimmy Song

Init 容器是 Kubernetes 中一种特殊的容器，它在应用程序容器启动之前运行，用来执行初始化任务。Init 容器可以包含一些应用镜像中不存在的实用工具或安装脚本，为主应用程序提供必要的前置条件。

什么是 Init 容器

Init 容器是运行在 Pod 中的特殊容器，它们在应用容器启动之前完成运行。一个 Pod 可以拥有多个 Init 容器，这些容器会按照定义的顺序依次执行。

Init 容器的核心特性

顺序执行：多个 Init 容器按照定义顺序一个接一个地运行
必须成功：每个 Init 容器都必须成功完成，下一个容器才能启动
阻塞启动：所有 Init 容器成功完成后，应用容器才开始启动
独立镜像：Init 容器可以使用与应用容器不同的镜像

与普通容器的区别

Init 容器支持应用容器的大部分特性，但有以下重要区别：

特性	Init 容器	应用容器
运行方式	顺序执行，运行至完成	并行运行，持续运行
重启策略	失败时重启整个 Pod	根据 restartPolicy 处理
就绪探针	不支持 readinessProbe	支持各种探针
生命周期	一次性执行	长期运行

Init 容器的使用场景

Init 容器在以下场景中非常有用：

1. 依赖服务检查

等待依赖的服务启动完成：

# 等待数据库服务可用
until nslookup mysql-service; do 
  echo "Waiting for mysql-service..."
  sleep 2
done

2. 数据预处理

下载配置文件或初始数据
克隆 Git 仓库到共享卷
生成动态配置文件

3. 权限和安全设置

修改文件权限
创建必要的用户账户
设置安全证书

4. 资源准备

初始化数据库 schema
创建必要的目录结构
安装依赖包

使用示例

基础示例

以下示例展示了一个包含两个 Init 容器的 Pod：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-pod
  labels:
    app: myapp
spec:
  containers:
  - name: myapp-container
    image: busybox:1.35
    command: ['sh', '-c', 'echo The app is running! && sleep 3600']
  initContainers:
  - name: init-myservice
    image: busybox:1.35
    command: ['sh', '-c', 'until nslookup myservice.default.svc.cluster.local; do echo waiting for myservice; sleep 2; done;']
  - name: init-mydb
    image: busybox:1.35
    command: ['sh', '-c', 'until nslookup mydb.default.svc.cluster.local; do echo waiting for mydb; sleep 2; done;']

配套服务定义

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

实际应用示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: web-app-pod
spec:
  initContainers:
  # 1. 等待数据库就绪
  - name: wait-for-db
    image: postgres:13
    command: ['sh', '-c']
    args:
    - |
      until pg_isready -h postgres-service -p 5432 -U myuser; do
        echo "Waiting for postgres..."
        sleep 2
      done
  # 2. 运行数据库迁移
  - name: db-migration
    image: myapp:latest
    command: ['python', 'manage.py', 'migrate']
    env:
    - name: DATABASE_URL
      value: "postgresql://myuser:mypass@postgres-service:5432/mydb"
  containers:
  - name: web-app
    image: myapp:latest
    ports:
    - containerPort: 8000

运行时行为

执行顺序

Pod 被调度到节点
网络和存储卷初始化
Init 容器按顺序依次执行
所有 Init 容器成功后，应用容器启动

失败处理

如果 Init 容器失败，Kubernetes 会根据 Pod 的 restartPolicy 重启 Pod
restartPolicy: Never 时，Pod 不会重启
restartPolicy: Always 或 OnFailure 时，会重启整个 Pod

重启场景

以下情况会导致 Init 容器重新执行：

Init 容器镜像更新
Pod 基础设施容器重启
Pod 被删除重建

资源管理

资源请求和限制

Init 容器的资源需求计算规则：

有效初始请求：所有 Init 容器中某资源的最大值
Pod 有效请求：max(有效初始请求，所有应用容器请求之和)

spec:
  initContainers:
  - name: init-container
    image: busybox
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"

存储卷共享

Init 容器可以与应用容器共享存储卷：

spec:
  initContainers:
  - name: init-data
    image: busybox
    command: ['sh', '-c', 'echo "Hello" > /shared-data/message']
    volumeMounts:
    - name: shared-storage
      mountPath: /shared-data
  containers:
  - name: app
    image: nginx
    volumeMounts:
    - name: shared-storage
      mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumes:
  - name: shared-storage
    emptyDir: {}

监控和调试

查看 Pod 状态

# 查看 Pod 状态
kubectl get pod myapp-pod

# 查看详细信息
kubectl describe pod myapp-pod

# 查看 Init 容器日志
kubectl logs myapp-pod -c init-myservice
kubectl logs myapp-pod -c init-mydb

常见状态

Init:0/2：2 个 Init 容器中的第 1 个正在运行
Init:1/2：第 1 个 Init 容器完成，第 2 个正在运行
PodInitializing：所有 Init 容器完成，Pod 正在初始化
Running：Pod 启动成功

最佳实践

1. 保持幂等性

Init 容器的代码应该是幂等的，能够安全地重复执行：

# 好的做法：检查文件是否存在
if [ ! -f /data/config.json ]; then
  curl -o /data/config.json https://config-server/config.json
fi

# 避免：直接覆盖可能导致问题
# curl -o /data/config.json https://config-server/config.json

2. 设置合理的超时

使用 activeDeadlineSeconds 避免 Init 容器无限等待：

spec:
  activeDeadlineSeconds: 300  # 5 分钟超时
  initContainers:
  - name: wait-service
    image: busybox
    command: ['sh', '-c', 'sleep 10']  # 模拟长时间任务

3. 适当的资源配置

为 Init 容器设置合理的资源限制：

initContainers:
- name: data-downloader
  image: alpine/curl
  resources:
    requests:
      memory: "64Mi"
      cpu: "100m"
    limits:
      memory: "128Mi"
      cpu: "200m"

4. 使用轻量级镜像

选择合适的基础镜像以减少启动时间：

使用 alpine 而不是 ubuntu
构建专用的 Init 容器镜像
利用多阶段构建减小镜像大小

版本兼容性

Init 容器在不同 Kubernetes 版本中的支持情况：

Kubernetes 1.6+：使用 spec.initContainers 字段（推荐）
Kubernetes 1.5：使用 beta 注解（已废弃）
当前版本：完全支持，功能稳定

现代 Kubernetes 集群应始终使用 spec.initContainers 字段定义 Init 容器。

发布于: 2022/05/21 • 最后更新: 2025/07/12 • 编辑页面