减速 Kubernetes 镜像拉取

Kubernetes pod 启动时会拉取用户指定的镜像，一旦这个过程耗时太久就会导致 pod 长时间处于 pending 的状态，从而无奈疾速提供服务。

镜像拉取的过程参考下图所示：

Pod 的 imagePullPolicy 镜像拉取策略有三种：

• IfNotPresent：只有当镜像在本地不存在时才会拉取。
• Always：kubelet 会比照镜像的 digest，如果本地已缓存则间接应用本地缓存，否则从镜像仓库中拉取。
• Never：只应用本地镜像，如果不存在则间接失败。

阐明：每个镜像的 digest 肯定惟一，然而 tag 能够被笼罩。

从镜像拉取的过程来看，咱们能够从以下三个方面来减速镜像拉取：

1. 缩减镜像大小：
   应用较小的根底镜像、移除无用的依赖、缩小镜像 layer、应用多阶段构建等等。
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2. 放慢镜像仓库与 k8s 节点之间的网络传输速度。
3. 被动缓存镜像：
   Pre-pulled 预拉取镜像，以便后续间接应用本地缓存，比方能够应用 daemonset 定期同步仓库中的镜像到 k8s 节点本地。

题外话 1：本地镜像缓存多久？是否会造成磁盘占用问题？

本地缓存的镜像肯定会占用节点的磁盘空间，也就是说缓存的镜像越多，占用的磁盘空间越大，并且缓存的镜像默认始终存在，并没有 TTL 机制（比如说多长时间当前主动过期删除）。

然而，k8s 的 GC 机制会主动清理掉镜像。当节点的磁盘使用率达到 HighThresholdPercent 高百分比阈值时（默认 85%）会触发垃圾回收，此时 kubelet 会依据应用状况删除最旧的不再应用的镜像，直到磁盘使用率达到 LowThresholdPercent（默认 80%）。

题外话 2：镜像 layer 层数真的越少越好吗？

咱们常常会看到一些文章说在 Dockerfile 里应用更少的 RUN 命令之类的缩小镜像的 layer 层数而后缩减镜像的大小，layer 越少镜像越小这的确没错，然而某些场景下得失相当。首先，如果你的 RUN 命令很大，一旦你批改了其中某一个小的局部，那么这个 layer 在构建的时候就只能从新再来，无奈应用任何缓存；其次，镜像的 layer 在上传和下载的过程中是能够并发的，而独自一个大的层无奈进行并发传输。