2025-3-08 k8s删除pod或deployment的流程图详解

Kubernetes Pod/Deployment 删除流程图 #

下面是 Kubernetes 中删除 Pod 或 Deployment 的完整流程序列图：

sequenceDiagram
    participant User as 用户
    participant Kubectl as Kubectl
    participant API as API Server
    participant CM as Controller Manager
    participant Etcd as etcd
    participant Kubelet as Kubelet
    participant CRI as 容器运行时
    participant CNI as 容器网络接口
    participant CSI as 容器存储接口

    User ->> Kubectl: 发起删除请求 (kubectl delete)
    Kubectl ->> API: 发送删除API请求
    
    API ->> API: 添加删除时间戳(deletionTimestamp)
    API ->> API: 设置finalizers(如有)
    API ->> Etcd: 更新资源状态为"正在删除"
    
    alt 如果是Deployment等高级资源
        API ->> CM: 通知资源正在删除
        CM ->> CM: 检查删除策略(级联/非级联)
        
        alt 级联删除(默认)
            CM ->> API: 删除所属的子资源(如ReplicaSet)
            API ->> Etcd: 更新子资源为"正在删除"
            
            CM ->> API: 删除所属的Pod
            API ->> Etcd: 更新Pod为"正在删除"
        end
    end
    
    API ->> Kubelet: 通知节点上的Pod被标记删除
    
    Kubelet ->> Kubelet: 执行Pod终止流程
    Kubelet ->> Kubelet: 执行preStop钩子(如有)
    
    Kubelet ->> CRI: 发送终止信号(SIGTERM)
    Note over CRI: 等待优雅终止期(默认30秒)
    
    alt 容器未在终止期内退出
        Kubelet ->> CRI: 发送强制终止信号(SIGKILL)
    end
    
    Kubelet ->> CRI: 删除容器
    Kubelet ->> CNI: 清理网络资源
    Kubelet ->> CSI: 卸载并清理存储卷
    
    Kubelet ->> API: 移除Pod finalizers(如有)
    Kubelet ->> API: 报告Pod已终止
    
    API ->> Etcd: 从etcd中物理删除Pod数据
    
    alt 如果是高级资源
        CM ->> API: 检查所有子资源是否已删除
        CM ->> API: 移除资源finalizers
        API ->> Etcd: 从etcd中物理删除资源数据
    end
    
    API ->> Kubectl: 返回删除完成状态
    Kubectl ->> User: 显示资源已被删除

Kubernetes Pod/Deployment 删除流程详解 #

下面是我生成的删除 Pod/Deployment 流程图中每个步骤的详细解释：

1. 用户 → Kubectl: 发起删除请求 (kubectl delete) #

  • 含义：用户通过命令行发起资源删除操作
  • 具体操作：如kubectl delete pod my-pod或kubectl delete deployment my-app
  • 选项：可以包含--grace-period、--force或--cascade等参数调整删除行为

2. Kubectl → API Server: 发送删除API请求 #

  • 含义：kubectl将用户删除命令转化为API调用
  • 具体操作：发送DELETE请求到API Server对应端点
  • API路径：例如/api/v1/namespaces/{namespace}/pods/{name}
  • 参数传递：将删除选项作为查询参数传递

3. API Server → API Server: 添加删除时间戳(deletionTimestamp) #

  • 含义：API Server将资源标记为正在删除，而非立即物理删除
  • 具体操作：在资源元数据中添加metadata.deletionTimestamp字段
  • 作用：让系统知道该资源已请求删除，但清理工作尚未完成

4. API Server → API Server: 设置finalizers(如有) #

  • 含义：保留或添加finalizers，防止资源被过早删除
  • 具体操作：确保metadata.finalizers数组包含所需的finalizer标记
  • 作用：确保所有必要的清理工作完成后才真正删除资源

5. API Server → etcd: 更新资源状态为"正在删除" #

  • 含义：将修改后的资源（带删除时间戳）持久化
  • 具体操作：更新etcd中对应键值
  • 状态变化：资源仍然存在，但带有删除标记

6. API Server → Controller Manager: 通知资源正在删除 #

  • 含义：删除事件通过watch机制传递给控制器
  • 具体操作：Controller Manager接收到资源更新事件
  • 处理方式：相关控制器（如DeploymentController）开始处理删除逻辑

7. Controller Manager → Controller Manager: 检查删除策略 #

  • 含义：确定如何处理资源层级关系
  • 具体操作：检查DeleteOptions.PropagationPolicy
  • 策略类型：
    • Foreground：先删除子资源，再删除父资源
    • Background：异步删除子资源（默认）
    • Orphan：不删除子资源，只删除父资源

8. Controller Manager → API Server: 删除所属的子资源 #

  • 含义：级联删除子资源（如ReplicaSet和Pod）
  • 具体操作：发送DELETE请求给这些子资源
  • 处理顺序：通常是从最高层向下删除（Deployment→ReplicaSet→Pod）

9. API Server → Kubelet: 通知节点上的Pod被标记删除 #

  • 含义：Pod所在节点的Kubelet收到Pod删除事件
  • 具体操作：通过watch机制接收Pod更新（包含deletionTimestamp）
  • 触发时机：当Pod被标记删除时

10. Kubelet → Kubelet: 执行Pod终止流程 #

  • 含义：Kubelet开始协调Pod删除过程
  • 具体操作：按顺序执行终止任务，确保有序清理

11. Kubelet → Kubelet: 执行preStop钩子(如有) #

  • 含义：在发送终止信号前执行Pod中定义的preStop钩子
  • 具体操作：运行容器中配置的preStop命令或HTTP请求
  • 目的：允许应用程序优雅关闭（如关闭连接、保存状态）

12. Kubelet → CRI: 发送终止信号(SIGTERM) #

  • 含义：请求容器内进程优雅终止
  • 具体操作：通过CRI向容器发送SIGTERM信号
  • 期望行为：应用程序捕获信号并执行清理操作后退出

13. 等待优雅终止期 #

  • 含义：给容器内进程时间来处理SIGTERM信号
  • 具体操作：等待默认30秒（或自定义时间）
  • 可配置：通过Pod spec的terminationGracePeriodSeconds设置

14. Kubelet → CRI: 发送强制终止信号(SIGKILL) #

  • 含义：如果容器未在优雅终止期内退出，强制终止
  • 具体操作：发送SIGKILL信号，不可被捕获或忽略
  • 结果：立即终止容器进程，不执行任何清理

15. Kubelet → CRI: 删除容器 #

  • 含义：移除容器实例
  • 具体操作：通过CRI接口调用运行时删除容器
  • 清理内容：容器文件系统、元数据等

16. Kubelet → CNI: 清理网络资源 #

  • 含义：释放Pod的网络资源
  • 具体操作：调用CNI插件的DEL命令
  • 清理内容：IP地址、路由、网络命名空间等

17. Kubelet → CSI: 卸载并清理存储卷 #

  • 含义：解除卷挂载并清理本地卷资源
  • 具体操作：卸载文件系统，调用CSI接口
  • 注意：持久卷本身不会被删除，只解除与Pod的关联

18. Kubelet → API Server: 移除Pod finalizers #

  • 含义：标记Pod资源可以被物理删除
  • 具体操作：更新Pod移除kubernetes.io/pvc-protection等finalizers
  • 结果：移除阻止Pod物理删除的保护机制

19. Kubelet → API Server: 报告Pod已终止 #

  • 含义：通知API Server Pod已完全终止
  • 具体操作：更新Pod状态为Terminated
  • 作用：触发后续清理流程

20. API Server → etcd: 从etcd中物理删除Pod数据 #

  • 含义：当所有finalizers被移除后，真正删除资源数据
  • 具体操作：从etcd中删除对应键值
  • 结果：Pod资源彻底从系统中移除

21. Controller Manager → API Server: 检查所有子资源是否已删除 #

  • 含义：对于高级资源，确认所有子资源已经清理完毕
  • 具体操作：检查是否存在ownerReferences指向该资源的对象
  • 作用：确保不留下任何"孤儿"资源

22. Controller Manager → API Server: 移除资源finalizers #

  • 含义：标记高级资源（如Deployment）可以被物理删除
  • 具体操作：移除资源上的所有finalizers
  • 结果：允许资源最终被物理删除

23. API Server → etcd: 从etcd中物理删除资源数据 #

  • 含义：彻底删除高级资源的所有数据
  • 具体操作：从etcd中删除对应键值
  • 结果：资源完全从系统中移除

24. API Server → Kubectl: 返回删除完成状态 #

  • 含义：向客户端通知删除操作已完成
  • 具体操作：返回成功状态码和响应
  • 内容：可能包含删除资源的最终状态

25. Kubectl → User: 显示资源已被删除 #

  • 含义：向用户显示操作结果
  • 具体操作：通常显示"xxx deleted"消息
  • 额外信息：可能包含删除的资源名称和类型

这个删除流程展示了Kubernetes如何通过一系列协调步骤，确保资源被安全、有序地清理，同时保持系统的一致性和可靠性。

删除流程关键点解释 #

  1. 删除请求初始化

    • 用户发起 kubectl delete 命令
    • API Server 不会立即物理删除资源，而是先标记删除

  2. 级联删除处理

    • 资源会根据 propagationPolicy 决定删除行为
    • Foreground: 先删除子资源，再删除父资源
    • Background: 异步删除子资源（默认行为）
    • Orphan: 只删除父资源，保留子资源

  3. Finalizers 和保护机制

    • Finalizers 阻止资源被立即删除，确保清理工作完成
    • 例如 kubernetes.io/pv-protection 保护正在使用的卷

  4. Pod 终止流程

    • 执行 preStop 钩子
    • 发送 SIGTERM 并等待优雅终止期
    • 如必要，发送 SIGKILL 强制终止
    • 清理网络和存储资源

  5. 删除确认

    • 所有 finalizers 清除后，资源才会从 etcd 中物理删除
    • 控制器确认所有依赖资源已清理

这个流程展示了 Kubernetes 在资源删除过程中如何确保有序、可控和完整的清理，防止出现孤立资源和资源泄漏。