052.Kubernetes集群管理-故障排錯指南

来源:https://www.cnblogs.com/itzgr/archive/2020/04/12/12684849.html
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一 故障指南 1.1 常見問題排障 為了跟蹤和發現在Kubernetes集群中運行的容器應用出現的問題,常用如下查錯方法: 查看Kubernetes對象的當前運行時信息,特別是與對象關聯的Event事件。這些事件記錄了相關主題、發生時間、最近發生時間、發生次數及事件原因等,對排查故障非常有價值。此外 ...


一 故障指南

1.1 常見問題排障

為了跟蹤和發現在Kubernetes集群中運行的容器應用出現的問題,常用如下查錯方法:
  1. 查看Kubernetes對象的當前運行時信息,特別是與對象關聯的Event事件。這些事件記錄了相關主題、發生時間、最近發生時間、發生次數及事件原因等,對排查故障非常有價值。此外,通過查看對象的運行時數據,還可以發現參數錯誤、關聯錯誤、狀態異常等明顯問題。由於在Kubernetes中多種對象相互關聯,因此這一步可能會涉及多個相關對象的排查問題。
  2. 對於服務、容器方面的問題,可能需要深入容器內部進行故障診斷,此時可以通過查看容器的運行日誌來定位具體問題。
  3. 對於某些複雜問題,例如Pod調度這種全局性的問題,可能需要結合集群中每個節點上的Kubernetes服務日誌來排查。比如搜集Master上的kube-apiserver、kube-schedule、kube-controler-manager服務日誌,以及各個Node上的kubelet、kube-proxy服務日誌,通過綜合判斷各種信息,就能找到問題的成因並解決問題。

二 常見措施

2.1 查看Event

[root@k8smaster01 ~]# kubectl describe pod kibana-logging-7dcbbd96d6-tsr82 -n kube-system clipboard 解讀:通過kubectl describe pod命令,可以顯示Pod創建時的配置定義、狀態等信息,還可以顯示與該Pod相關的最近的Event事件,事件信息對於查錯非常有用。如果某個Pod一直處於Pending狀態,可以通過kubectl describe命令瞭解具體原因。 通常,從Event事件中獲知Pod失敗的原因可能有以下幾種:
  1. 沒有可用的Node以供調度。
  2. 開啟了資源配額管理, 但在當前調度的目標節點上資源不足。
  3. 鏡像下載失敗。
通過kubectl describe命令,還可以查看其他Kubernetes對象,包括Node、RC、Service、Namespace、Secrets等,對每種對象都會顯示相關的其他信息。 [root@k8smaster01 ~]# kubectl describe service kibana-logging -n kube-system clipboard

2.2 查看日誌

[root@k8smaster01 ~]# kubectl logs elasticsearch-logging-0 -n kube-system [root@k8smaster01 ~]# kubectl logs elasticsearch-logging-0 -c elasticsearch-logging -n kube-system 解讀:如上查看日誌等同於在Pod的宿主機上運行docker logs <container_id>。容器中應用程式生成的日誌與容器的生命周期是一致的,所以在容 器被銷毀之後,容器內部的文件也會被丟棄,包括日誌等。如果需要保留容器內應用程式生成的日誌,則可以使用掛載的Volume將容器內應用程式生成的日誌保存到宿主機,還可以通過一些工具如Fluentd、Elasticsearch等對日誌進行採集。

2.3 查看Kubernetes服務日誌

如果在Linux系統上安裝Kubernetes,並且使用systemd系統管理Kubernetes服務,那麼systemd的journal系統會接管服務程式的輸出日誌。 在此類環境中,可以通過使用systemd status或journalctl工具來查看系統服務的日誌。 [root@k8smaster01 ~]# systemctl status kube-controller-manager.service -l clipboard [root@k8smaster01 ~]# journalctl -u kube-controller-manager.service clipboard 如果不使用systemd系統接管Kubernetes服務的標準輸出(如使用kubeadm部署的Kubernetes),則也可以通過日誌相關的啟動參數來指定日誌的存放目錄。
  • --logtostderr=false:不輸出到stderr。
  • --log-dir=/var/log/kubernetes:日誌的存放目錄。
  • --alsologtostderr=false:將其設置為true時,表示將日誌同時輸出到文件和stderr。
  • --v=0:glog的日誌級別。
  • --vmodule=gfs*=2,test*=4:glog基於模塊的詳細日誌級別。
在--log_dir設置的目錄下可以查看各服務進程生成的日誌文件,日誌文件的數量和大小依賴於日誌級別的設置。例如,kube-controller manager可能生成的幾個日誌文件如下:
  • kube-controller-manager.ERROR;
  • kube-controller-manager.INFO;
  • kube-controller-manager.WARNING;
  • kube-controller-manager.kubernetesmaster.unknownuser.log.ERROR.20150930-173939.9847;
  • kube-controller-manager.kubernetesmaster.unknownuser.log.INFO.20150930-173939.9847;
  • kube-controller-manager.kubernetesmaster.unknownuser.log.WARNING.20150930-173939.9847。

2.4 Kubernetes異常排查思路

通常可以從WARNING和ERROR級別的日誌中就能找到問題的成因,但有時還需要排查INFO級別的日誌甚至DEBUG級別的詳細日誌。 此外,etcd服務也屬於Kubernetes集群的重要組成部分,etcd的日誌同樣重要。如果某個Kubernetes對象存在問題,則可以用這個對象的名字作為關鍵字搜索Kubernetes的日誌來發現和解決問題。 通常Kubernetes主要是與Pod對象相關的問題,比如無法創建Pod、Pod啟動後就停止或者Pod副本無法增加,等等。此時,可以先確定Pod在哪個節點上,然後登錄這個節點,從kubelet的日誌中查詢該Pod的完整日誌,然後進行問題排查。 對於與Pod擴容相關或者與RC相關的問題,則很可能在kube-controller-manager及kube-scheduler的日誌中找出問題的關鍵點。 另外,若kube-proxy意外停止,Pod的狀態也是正常的,但會導致某些服務訪問異常。這些錯誤通常與每個節點上的kube-proxy服務有著密切的關係。遇到這些問題時,首先要排查kube-proxy服務的日誌,同時排查防火牆服務,要特別留意在防火牆中是否有人為添加的可疑規則。

三 常見Kubernetes問題

3.1 無法pull鏡像

由於無法下載pause鏡像導致Pod一直處於Pending狀態,可通過kubectl get pods命令查看。 解決方法如下。
  • 如果伺服器可以訪問Internet,並且不希望使用HTTPS的安全機制來訪問gcr.io,則可以在Docker Daemon的啟動參數中加上--insecure-registry gcr.io,來表示可以匿名下載。
  • 如果Kubernetes集群在內網環境中無法訪問gcr.io網站,則可以先通過一臺能夠訪問gcr.io的機器下載pause鏡像,將pause鏡像導出後,再導入內網的Docker私有鏡像庫,併在kubelet的啟動參數中加上--pod_infra_container_image,配置為:--pod_infra_container_image=<docker_registry_ip>:<port>/pause:3.1,之後重新創建redis-master即可正確啟動Pod。
註意:除了pause鏡像,其他Docker鏡像也可能存在無法下載的情況,與上述情況類似,很可能也是網路配置使得鏡像無法下載,解決方法同上。

3.2 一直RESTARTS

創建一個RC之後,通過kubectl get pods命令查看Pod,發現Pod一會兒是Running狀態,一會兒是ExitCode:0狀態,在READY列中始終無法變成1/1,而且RESTARTS(重啟的數量)的數量不斷增加。這通常是因為容器的啟動命令不能保持在前臺運行。 在Kubernetes中根據RC定義創建Pod,之後啟動容器。在容器的啟動命令執行完成時,認為該容器的運行已經結束,並且是成功結束(ExitCode=0)的。根據Pod的預設重啟策略定義(RestartPolicy=Always),RC將啟動這個容器。新的容器在執行啟動命令後仍然會成功結束,之後RC會再次重啟該容器,如此往複。其解決方法為將Docker鏡像的啟動命令設置為一個前臺運行的命令。

3.3 通過服務名無法訪問

在Kubernetes集群中應儘量使用服務名訪問正在運行的微服務,但有時會訪問失敗。由於服務涉及服務名的DNS功能變數名稱解析、kube-proxy組件的負載分發、後端Pod列表的狀態等,所以可通過以下幾方面排查問題。
  1. 查看Service的後端Endpoint是否正常
可以通過kubectl get endpoints <service_name>命令查看某個服務的後端Endpoint列表,如果列表為空,則可能因為:
  • Service的LabelSelector與Pod的Label不匹配;
  • 後端Pod一直沒有達到Ready狀態(通過kubectlgetpods進一步查看Pod的狀態);
  • Service的targetPort埠號與Pod的containerPort不一致等。
  1. 查看Service的名稱能否被正確解析為ClusterIP地址
可以通過在客戶端容器中ping <service_name>.<namespace>.svc進行檢查,如果能夠得到Service的ClusterIP地址,則說明DNS服務能夠正確解析Service的名稱;如果不能得到Service的ClusterIP地址,則可能是因為Kubernetes集群的DNS服務工作異常。
  1. 查看kube-proxy的轉發規則是否正確
可以將kube-proxy服務設置為IPVS或iptables負載分發模式。 對於IPVS負載分發模式,可以通過ipvsadm工具查看Node上的IPVS規則,查看是否正確設置Service ClusterIP的相關規則。對於iptables負載分發模式,可以通過查看Node上的iptables規則,查看是否正確設置Service ClusterIP的相關規則。
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