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在 Pod 中的容器之间共享进程命名空间

FEATURE STATE: Kubernetes v1.12 beta
该功能目前处于 beta 状态，意味着：

  • 版本名称包含 beta （例如 v2beta3）。
  • 代码经过了充分测试，启用该功能被认为是安全的。默认情况下被启用。
  • 对整体功能的支持在未来不会被移除，尽管细节上可能会做更改。
  • 在后续的 beta 或稳定版本中，对象的模式、语义可能以不兼容的方式发生变化。当这种情况发生时，我们将提供迁移到下一个版本的说明。这可能需要删除、编辑和重建 API 对象，编辑过程可能需要一些思考。这可能导致依赖该功能的应用程序停机一段时间。
  • 建议仅在非业务关键场景使用该功能，因为在后续版本中可能会发生不兼容的更改。如果您有多个可以独立升级的集群，那么您可能可以放松这个限制。
  • 请尝试使用我们的 beta 版功能，并给出反馈！在它们退出 beta 测试阶段之后，我们将很难去做更多的更改。

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，容器中的进程对该 pod 中的所有其他容器都是可见的。

您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

您必须拥有一个 Kubernetes 集群，并且必须使用 kubectl 命令行工具与你的集群进行通信。如果您还没有一个集群，您可以通过 Minikube 创建一个集群，或者使用这些 Kubernetes playground ：

Your Kubernetes server must be version v1.10 or later. To check the version, enter kubectl version.

进程命名空间共享是默认启用的 beta 版功能。 您可以通过设置 --feature-gates=PodShareProcessNamespace=false 禁用此功能。

配置 Pod

进程命名空间共享使用 v1.PodSpec 中的 ShareProcessNamespace 字段启用。例如：

pods/share-process-namespace.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  shareProcessNamespace: true
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
  - name: shell
    image: busybox
    securityContext:
      capabilities:
        add:
        - SYS_PTRACE
    stdin: true
    tty: true

  1. 在集群中创建 nginx pod：

    kubectl create -f https://k8s.io/examples/pods/share-process-namespace.yaml

  2. 获取容器 shell，执行 ps：

    ```
kubectl attach -it nginx -c shell
```

如果没有看到命令提示符，请按 enter 回车键。

```
/ # ps ax
PID   USER     TIME  COMMAND
    1 root      0:00 /pause
    8 root      0:00 nginx: master process nginx -g daemon off;
   14 101       0:00 nginx: worker process
   15 root      0:00 sh
   21 root      0:00 ps ax
```

    您可以在其他容器中对进程发出信号。例如，发送 SIGHUP 到 nginx 以重启工作进程。这需要 SYS_PTRACE 功能。

    / # kill -HUP 8
/ # ps ax
PID   USER     TIME  COMMAND
    1 root      0:00 /pause
    8 root      0:00 nginx: master process nginx -g daemon off;
   15 root      0:00 sh
   22 101       0:00 nginx: worker process
   23 root      0:00 ps ax

甚至可以使用 /proc/$pid/root 链接访问另一个容器镜像。

    / # head /proc/8/root/etc/nginx/nginx.conf

    user  nginx;
    worker_processes  1;

    error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
    pid        /var/run/nginx.pid;


    events {
        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，有些容器镜像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，一些容器镜像拒绝启动（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。

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