在 Pod 中的容器之间共享进程命名空间

此页面展示如何为 Pod 配置进程命名空间共享。 当启用进程命名空间共享时,容器中的进程对同一 Pod 中的所有其他容器都是可见的。

你可以使用此功能来配置协作容器,比如日志处理 sidecar 容器, 或者对那些不包含诸如 shell 等调试实用工具的镜像进行故障排查。

准备开始

你必须拥有一个 Kubernetes 的集群,同时你必须配置 kubectl 命令行工具与你的集群通信。 建议在至少有两个不作为控制平面主机的节点的集群上运行本教程。 如果你还没有集群,你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群,或者你可以使用下面的 Kubernetes 练习环境之一:

配置 Pod

使用 Pod .spec 中的 shareProcessNamespace 字段可以启用进程命名空间共享。例如:

pods/share-process-namespace.yaml 在 Pod 中的容器之间共享进程命名空间 - 图1

  1. apiVersion: v1
  2. kind: Pod
  3. metadata:
  4. name: nginx
  5. spec:
  6. shareProcessNamespace: true
  7. containers:
  8. - name: nginx
  9. image: nginx
  10. - name: shell
  11. image: busybox:1.28
  12. securityContext:
  13. capabilities:
  14. add:
  15. - SYS_PTRACE
  16. stdin: true
  17. tty: true
  1. 在集群中创建 nginx Pod:

    1. kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/share-process-namespace.yaml
  2. 获取容器 shell,执行 ps

    1. kubectl attach -it nginx -c shell

    如果没有看到命令提示符,请按 enter 回车键。在容器 shell 中:

    1. # 在 “shell” 容器中运行以下命令
    2. ps ax

    输出类似于:

    1. PID USER TIME COMMAND
    2. 1 root 0:00 /pause
    3. 8 root 0:00 nginx: master process nginx -g daemon off;
    4. 14 101 0:00 nginx: worker process
    5. 15 root 0:00 sh
    6. 21 root 0:00 ps ax

你可以在其他容器中对进程发出信号。例如,发送 SIGHUPnginx 以重启工作进程。 此操作需要 SYS_PTRACE 权能。

  1. # 在 “shell” 容器中运行以下命令
  2. kill -HUP 8 # 如有必要,更改 “8” 以匹配 nginx 领导进程的 PID
  3. ps ax

输出类似于:

  1. PID USER TIME COMMAND
  2. 1 root 0:00 /pause
  3. 8 root 0:00 nginx: master process nginx -g daemon off;
  4. 15 root 0:00 sh
  5. 22 101 0:00 nginx: worker process
  6. 23 root 0:00 ps ax

甚至可以使用 /proc/$pid/root 链接访问另一个容器的文件系统。

  1. # 在 “shell” 容器中运行以下命令
  2. # 如有必要,更改 “8” 为 Nginx 进程的 PID
  3. head /proc/8/root/etc/nginx/nginx.conf

输出类似于:

  1. user nginx;
  2. worker_processes 1;
  3. error_log /var/log/nginx/error.log warn;
  4. pid /var/run/nginx.pid;
  5. events {
  6. worker_connections 1024;

理解进程命名空间共享

Pod 共享许多资源,因此它们共享进程命名空间是很有意义的。 不过,有些容器可能希望与其他容器隔离,因此了解这些差异很重要:

  1. 容器进程不再具有 PID 1。 在没有 PID 1 的情况下,一些容器拒绝启动 (例如,使用 systemd 的容器),或者拒绝执行 kill -HUP 1 之类的命令来通知容器进程。 在具有共享进程命名空间的 Pod 中,kill -HUP 1 将通知 Pod 沙箱(在上面的例子中是 /pause)。

  2. 进程对 Pod 中的其他容器可见。 这包括 /proc 中可见的所有信息, 例如作为参数或环境变量传递的密码。这些仅受常规 Unix 权限的保护。

  3. 容器文件系统通过 /proc/$pid/root 链接对 Pod 中的其他容器可见。 这使调试更加容易, 但也意味着文件系统安全性只受文件系统权限的保护。