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概念

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垃圾收集

Kubernetes 垃圾收集器的作用是删除某些曾经拥有所有者（owner）但现在不再拥有所有者的对象。

所有者和附属

某些 Kubernetes 对象是其它一些对象的所有者。例如，一个 ReplicaSet 是一组 Pod 的所有者。 具有所有者的对象被称为是所有者的*附属*。 每个附属对象具有一个指向其所属对象的 metadata.ownerReferences 字段。

有时，Kubernetes 会自动设置 ownerReference 的值。 例如，当创建一个 ReplicaSet 时，Kubernetes 自动设置 ReplicaSet 中每个 Pod 的 ownerReference 字段值。 在 Kubernetes 1.8 版本，Kubernetes 会自动为某些对象设置 ownerReference 的值，这些对象是由 ReplicationController、ReplicaSet、StatefulSet、DaemonSet、Deployment、Job 和 CronJob 所创建或管理。 也可以通过手动设置 ownerReference 的值，来指定所有者和附属之间的关系。

这里有一个配置文件，表示一个具有 3 个 Pod 的 ReplicaSet：

controllers/replicaset.yaml 
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

如果创建该 ReplicaSet，然后查看 Pod 的 metadata 字段，能够看到 OwnerReferences 字段：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/controllers/replicaset.yaml
kubectl get pods --output=yaml

输出显示了 Pod 的所有者是名为 my-repset 的 ReplicaSet：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  ...
  ownerReferences:
  - apiVersion: apps/v1
    controller: true
    blockOwnerDeletion: true
    kind: ReplicaSet
    name: my-repset
    uid: d9607e19-f88f-11e6-a518-42010a800195
  ...
注意： 根据设计，kubernetes 不允许跨命名空间指定所有者。这意味着： 1）命名空间范围的附属只能在相同的命名空间中指定所有者，并且只能指定集群范围的所有者。 2）集群范围的附属只能指定集群范围的所有者，不能指定命名空间范围的。

控制垃圾收集器删除附属者

当删除对象时，可以指定该对象的附属者是否也自动删除掉。 自动删除 Dependent 也称为 级联删除 。 Kubernetes 中有两种 级联删除 的模式：background 模式和 foreground 模式。

如果删除对象时，不自动删除它的附属者，这些附属者被称作是原对象的 orphaned 。

显式级联删除

在*显式级联删除*模式下，根对象首先进入 deletion in progress 状态。在 deletion in progress 状态会有如下的情况：

  • 对象仍然可以通过 REST API 可见。
  • 会设置对象的 deletionTimestamp 字段。
  • 对象的 metadata.finalizers 字段包含了值 foregroundDeletion。

一旦对象被设置为 deletion in progress 状态，垃圾收集器会删除对象的所有附属。 垃圾收集器在删除了所有 Blocking 状态的附属（对象的 ownerReference.blockOwnerDeletion=true）之后，它会删除拥有者对象。

注意，在 foregroundDeletion 模式下，只有设置了 ownerReference.blockOwnerDeletion 值的附属者才能阻止删除拥有者对象。 在 Kubernetes 1.7 版本中将增加准入控制器，基于拥有者对象上的删除权限来控制用户去设置 blockOwnerDeletion 的值为 true，所以未授权的附属者不能够延迟拥有者对象的删除。

如果一个对象的 ownerReferences 字段被一个 Controller（例如 Deployment 或 ReplicaSet）设置，blockOwnerDeletion 会被自动设置，不需要手动修改这个字段。

隐式级联删除

在 隐式级联删除 模式下，Kubernetes 会立即删除拥有者对象，然后垃圾收集器会在后台删除这些附属值。

设置级联删除策略

通过为拥有者对象设置 deleteOptions.propagationPolicy 字段，可以控制级联删除策略。 可能的取值包括：orphan、Foreground 或者 Background。

对很多 Controller 资源，包括 ReplicationController、ReplicaSet、StatefulSet、DaemonSet 和 Deployment，默认的垃圾收集策略是 orphan。 因此，对于使用 extensions/v1beta1、apps/v1beta1 和 apps/v1beta2 组版本中的 Kind,除非指定其它的垃圾收集策略，否则所有附属对象默认使用的都是 orphan 策略。

下面是一个在 Background 中删除 Dependent 对象的示例：

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"

下面是一个在 Foreground 中删除附属对象的示例：

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"

这里是一个 Orphan 附属的示例：

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"

kubectl 也支持级联删除。 通过设置 --cascade 为 true，可以使用 kubectl 自动删除附属对象。设置 --cascade 为 false，会使附属对象成为孤儿附属对象。--cascade 的默认值是 true。

下面是一个例子，使一个 ReplicaSet 的附属对象成为孤儿附属：

kubectl delete replicaset my-repset --cascade=false

Deployment 的其他说明

在 1.7 之前的版本中，当在 Deployment 中使用级联删除时，您必须使用 propagationPolicy:Foreground 模式。这样不仅删除所创建的 ReplicaSet，还删除其 Pod。如果不使用这种类型的 propagationPolicy，则将只删除 ReplicaSet，而 Pod 被孤立。

更多信息，请参考 kubeadm/#149。

已知的问题

跟踪 #26120

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