垃圾回收

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参考文档： Garbage Collection (opens new window)

Kubernetes garbage collector（垃圾回收器）的作用是删除那些曾经有 owner，后来又不再有 owner 的对象。

• 所有者和从属对象
• 垃圾收集器如何删除从属对象
  • Foreground级联删除
  • Background级联删除
  • 设置级联删除策略

所有者和从属对象

某些 Kubernetes 对象是其他 Kubernetes 对象的所有者（owner），同时，我们称被拥有的对象为拥有者的从属对象（dependent）。例如，ReplicaSet 是一组 Pod 的所有者，在这里 Pod 是 ReplicaSet 的从属对象。每一个从属对象都有一个 metadata.ownerReferences 字段，标识其拥有者是哪一个对象。

某些情况下，Kubernetes将自动设置 ownerReferences 字段。例如，当您创建一个 ReplicaSet 时，Kubernetes 自动设置该 ReplicaSet 创建的 Pod 中的 ownerReferences 字段。自版本 1.8 开始，对于 ReplicationController、ReplicaSet、StatefulSet、DaemonSet、Deployment、Job、CronJob等创建或管理的对象，Kubernetes 都将自动为其设置 ownerReference 的值。

也可以通过修改 ownerReference 字段，手动设置所有者和从属对象的关系。

下面例子中的 ReplicaSet 包含三个 Pod：

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

执行命令以创建该 ReplicaSet，然后查看 Pod 的 .metadata.ownerReferences 字段的值：

kubectl apply -f https://kuboard.cn/statics/learning/obj/gc-replicaset.yaml
kubectl get pods --output=yaml

输出结果如下所示：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  ...
  ownerReferences:
  - apiVersion: apps/v1
    controller: true
    blockOwnerDeletion: true
    kind: ReplicaSet
    name: my-repset
    uid: d9607e19-f88f-11e6-a518-42010a800195
  ...

跨名称空间

在 Kubernetes 的设计里，跨名称空间的所有者-从属对象的关系是不被允许的。这意味着：

• 名称空间内的从属对象只能指定同名称空间的对象作为其所有者
• 集群级别的对象只能指定集群级别的对象作为其所有者

垃圾收集器如何删除从属对象

当删除某个对象时，可以指定该对象的从属对象是否同时被自动删除，这种操作叫做级联删除（cascading deletion）。级联删除有两种模式：后台（background）和前台（foreground）

如果删除对象时不删除自动删除其从属对象，此时，从属对象被认为是孤儿（或孤立的 orphaned）。

Foreground级联删除

在 foreground 级联删除模式下，根对象（直接被删除的对象）先进入“正在删除”（deletion in progress）状态，此时：

• 对象仍然可以通过 REST API 查询到（可通过 kubectl 或 kuboard 查询到）
• 对象的 deletionTimestamp 字段被设置
• 对象的 metadata.finalizers 包含值 foregroundDeletion

一旦对象被设置为 “deletion in progress” 状态，垃圾回收器将删除其从属对象。当垃圾回收器已经删除了所有的“blocking”从属对象（ownerReference.blockOwnerDeletion=true 的对象）以后，将删除所有者对象。

此处需要注意的是，在“foregroundDeletion” 模式下，只有 ownerReference.blockOwnerDeletion=true 的对象将阻止所有者对象的删除。在 Kubernetes 版本 1.7 开始，增加了 admission controller (opens new window) ，可以基于所有者对象的删除权限配置限制用户是否可以设置 blockOwnerDeletion 字段为 true，因此，未经授权的从属对象将不能阻止所有者对象的删除。

如果对象的 ownerReferences 字段由控制器自动设置（例如，Deployment、ReplicaSet），blockOwnerDeletion 也将被自动设置，您无需手工修改该字段的取值。

Background级联删除

在 background 级联删除模式下，Kubernetes将立刻删除所有者对象，并由垃圾回收器在后台删除其从属对象。

设置级联删除策略

在删除对象时，通过参数 deleteOptions 的 propagationPolicy 字段，可以设置级联删除的策略。可选的值有： Orphan、Foreground、Background。

默认值：

• 在 Kubernetes 1.9 之前，许多类型控制器的默认垃圾回收策略都是 orphan，例如，ReplicationController、ReplicaSet、StatefulSet、DaemonSet、Deployment。
• 对于 apiVersion 为 extensions/v1beta1、apps/v1beta1、和 apps/v1beta2 的对象，除非特殊指定，垃圾回收策略默认为 orphan
• 在 Kubernetes 1.9 中，对于所有 apiVersion 为 apps/v1 的对象，从属对象默认都将被删除

下面的例子中，使用了 background 级联删除：

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"

下面的例子中，使用了 foreground 级联删除：

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"

下面的例子中，使用 orphan 级联删除策略（不删除从属对象）：

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"

通过参数 --cascade，kubectl delete 命令也可以选择不同的级联删除策略：

• --cascade=true 级联删除
• --cascade=false 不级联删除 orphan

下面的例子中，删除 ReplicaSet 时，将不删除其从属对象：

kubectl delete replicaset my-repset --cascade=false