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第一章：Docker容器自愈能力概述

健康检查机制

HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=10s --start-period=40s --retries=3 \ CMD curl -f http://localhost:8080/health || exit 1

重启策略

• no：不自动重启容器
• on-failure[:max-retries]：仅在非零退出码时重启，可指定最大重试次数
• always：无论退出原因，始终重启
• unless-stopped：始终重启，除非被手动停止

docker run -d --restart unless-stopped \ --name web-app my-web-app:latest

编排环境中的自愈支持

第二章：健康检查机制原理与配置基础

2.1 健康检查的核心概念与工作原理

探测类型与执行方式

// HTTP健康检查示例 http.HandleFunc("/health", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { if database.Ping() == nil { w.WriteHeader(http.StatusOK) } else { w.WriteHeader(http.StatusServiceUnavailable) } })

判定机制与状态转换

2.2 HEALTHCHECK指令语法详解与参数解析

基本语法结构

HEALTHCHECK [OPTIONS] CMD command

支持的选项参数

• --interval：检查间隔时间，默认30秒
• --timeout：每次检查超时时间，超时则判定失败
• --start-period：容器启动后进入健康监测前的宽限期
• --retries：连续失败多少次后标记为不健康

实际配置示例

HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=3s --start-period=5s --retries=3 \ CMD curl -f http://localhost/health || exit 1

2.3 容器生命周期中的健康状态流转

健康检查探针类型

• Liveness Probe：判断容器是否存活，失败则触发重启
• Readiness Probe：判断容器是否准备好接收流量
• Startup Probe：判断容器应用是否已成功启动

探针配置示例

livenessProbe: httpGet: path: /health port: 8080 initialDelaySeconds: 30 periodSeconds: 10

2.4 基于命令的健康检测实现方式

核心实现逻辑

#!/bin/bash # 检测服务是否监听指定端口 if netstat -tuln | grep :8080 > /dev/null; then echo "OK" exit 0 else echo "ERROR: Port 8080 not listening" exit 1 fi

优势与适用场景

• 无需修改应用代码，适合第三方服务
• 可组合多种检测逻辑（如数据库连通性、磁盘空间）
• 支持跨平台脚本（Bash、PowerShell）

2.5 健康检查的典型失败场景与规避策略

依赖服务未就绪导致误判

livenessProbe: initialDelaySeconds: 30 periodSeconds: 10 failureThreshold: 3

资源耗尽引发级联故障

• 使用独立线程处理健康检查请求
• 限制检查接口的资源消耗
• 区分就绪（readiness）与存活（liveness）探针职责

第三章：实战环境准备与基础配置

3.1 搭建演示用Web服务容器环境

构建步骤

1. 准备静态网页文件与Nginx配置
2. 编写Dockerfile定义运行时环境
3. 构建镜像并启动容器实例

FROM nginx:alpine COPY ./html /usr/share/nginx/html EXPOSE 80 CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

3.2 编写首个HEALTHCHECK检测指令

基础语法结构

HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=3s --start-period=5s --retries=3 \ CMD curl -f http://localhost:8080/health || exit 1

参数说明

• --interval：检测间隔，默认30秒
• --timeout：单次检测最大耗时
• --start-period：初始化宽限期，避免早期误判
• --retries：连续失败重试次数后转为 unhealthy

3.3 构建镜像并验证健康状态输出

构建镜像

docker build -t myapp:latest .

健康检查配置

HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=3s --start-period=5s --retries=3 \ CMD curl -f http://localhost:8080/health || exit 1

1. docker run -d --name myapp_container myapp:latest
2. docker inspect --format='{{json .State.Health}}' myapp_container

第四章：高级配置与自愈集成实践

4.1 结合探针优化检测频率与超时设置

探针参数调优策略

• initialDelaySeconds：首次探测前的等待时间，避免服务未启动完成即被判定失败
• periodSeconds：探测间隔，高频服务可设为5秒，低频服务可放宽至30秒
• timeoutSeconds：每次探测的超时时间，通常设置为1~3秒，防止阻塞

livenessProbe: httpGet: path: /health port: 8080 initialDelaySeconds: 15 periodSeconds: 10 timeoutSeconds: 3 failureThreshold: 3

4.2 利用健康状态驱动编排系统自恢复

健康检查机制

livenessProbe: httpGet: path: /health port: 8080 initialDelaySeconds: 30 periodSeconds: 10

自恢复流程

• 隔离不健康实例，防止流量进入
• 触发重建策略，拉起新实例
• 重新注册服务，恢复集群一致性

4.3 多阶段服务依赖下的健康协同策略

健康状态同步机制

// 健康检查上报结构体 type HealthReport struct { ServiceName string `json:"service_name"` InstanceID string `json:"instance_id"` Status string `json:"status"` // UP, DOWN, DEGRADED LatencyMS int64 `json:"latency_ms"` // 当前平均延迟 ErrorRate float64 `json:"error_rate"` // 错误请求占比 Timestamp int64 `json:"timestamp"` }

协同恢复策略

• 依赖拓扑分析：构建服务调用图谱，识别关键路径
• 级联熔断控制：当上游服务异常，下游自动进入预热模式
• 健康权重路由：基于健康分动态调整负载分配

4.4 日志监控与健康检查联动告警机制

告警触发逻辑设计

// 示例：Go 中的联动判断逻辑 if healthCheckFailures >= 3 && logContainsError("timeout|connection refused") { triggerAlert("HIGH", "Service unreachable with critical logs") }

关键指标对照表

第五章：总结与生产环境最佳实践建议

监控与告警机制的建立

# prometheus-rules.yml - alert: HighRequestLatency expr: histogram_quantile(0.95, rate(http_request_duration_seconds_bucket[5m])) > 0.5 for: 10m labels: severity: warning annotations: summary: "High latency detected" description: "95th percentile latency is above 500ms"

服务高可用部署策略

• 使用 Node Affinity 确保关键服务分散部署
• 设置 PodDisruptionBudget 防止滚动更新时服务中断
• 启用 HorizontalPodAutoscaler 基于 CPU 和自定义指标自动扩缩容

安全加固实践

灰度发布流程设计

trafficPolicy: loadBalancer: consistentHash: httpHeaderName: X-User-ID