Kubernetes 已成為容器編排的事實標準，提供可擴展性、韌性和易於部署的特性。然而，管理 Kubernetes 環境並不是沒有挑戰的。管理員和開發人員常面臨的一個常見問題是 Pod 當機。在本文中，我們將探討 Pod 當機背後的原因，並概述有效的診斷和解決這些問題的策略。
Kubernetes Pod 當機的常見原因
1. 記憶體不足 (OOM) 錯誤
原因
資源限制中的記憶體配置不足。容器經常消耗比最初估計的更多的記憶體，導致終止。
症狀
Pods 被驅逐、重新啟動或以 OOMKilled 錯誤終止。記憶體洩漏或低效的記憶體使用模式往往會加劇這個問題。
日誌示例
State: Terminated Reason: OOMKilled Exit Code: 137
解決方案
- 使用 metrics-server 或 Prometheus 分析記憶體使用情況。
- 在 Pod 配置中增加記憶體限制。
- 優化代碼或容器過程以減少記憶體消耗。
- 實施監控警報以早期檢測高記憶體使用情況。
資源限制的代碼示例
resources: requests: memory: "128Mi" cpu: "500m" limits: memory: "256Mi" cpu: "1"
2. 就緒探針和存活探針失敗
原因
探針因配置不當、應用程序啟動延遲或運行時應用程序健康檢查失敗而失敗。
症狀
Pod 進入 CrashLoopBackOff 狀態或未通過健康檢查。應用程序可能無法在定義的探針超時限制內響應請求。
日誌示例
Liveness probe failed: HTTP probe failed with status code: 500
解決方案
- 檢查部署 YAML 中的探針配置。
- 手動測試端點響應以驗證健康狀態。
- 增加探測逾時和失敗閾值。
- 對於初始化時間長的應用程序，使用啟動探針。
探針的代碼示例
livenessProbe: httpGet: path: /healthz port: 8080 initialDelaySeconds: 3 periodSeconds: 10 readinessProbe: httpGet: path: /ready port: 8080 initialDelaySeconds: 5 periodSeconds: 10
3. 影像拉取錯誤
原因
不正確的影像名稱、標籤或註冊表驗證問題。網絡連通性問題也可能造成問題。
症狀
Pod 無法啟動並保持在 ErrImagePull 或 ImagePullBackOff 狀態。失敗通常是由於缺少或無法訪問的影像。
日誌示例
Failed to pull image "myrepo/myimage:latest": Error response from daemon: manifest not found
解決方案
- 在部署文件中驗證影像名稱和標籤。
- 確保使用 secrets 正確配置 Docker 註冊表憑證。
- 確認指定存儲庫中影像的可用性。
- 預先將關鍵圖像提取到節點上，以避免網絡依賴問題。
圖像提取密鑰的程式碼示例
imagePullSecrets: - name: myregistrykey
4. CrashLoopBackOff 錯誤
原因
應用程式因錯誤、缺少依賴項，或環境變數和密鑰的配置錯誤而崩潰。
症狀
重複重新啟動，日誌顯示應用程式錯誤。 這些通常指向未處理的異常或缺少運行時配置。
日誌示例
Error: Cannot find module 'express'
解決方案
- 使用
kubectl logs <pod-name>檢查日誌。 - 檢查應用程式配置和依賴項。
- 在本地進行測試以確定代碼或環境特定問題。
- 實施更好的異常處理和故障切換機制。
環境變數的程式碼示例
env: - name: NODE_ENV value: production - name: PORT value: "8080"
5. 节点资源耗尽
原因
節點由於高工作負載或不當資源分配而耗盡 CPU、內存或磁盤空間。
症狀
Pod 被驅逐或停留在待定狀態。 資源耗盡影響整個叢集的性能和穩定性。
日誌示例
0/3 nodes are available: insufficient memory.
解決方案
- 使用像 Grafana 或 Metrics Server 這樣的工具監控節點指標。
- 將更多節點添加到集群或使用資源請求和限制重新調度 Pod。
- 使用集群自動擴容器根據需求動態調整容量。
- 實施配額和資源限制以防止過度消耗。
有效的故障排除策略
分析日誌和事件
使用 kubectl logs <pod-name> 和 kubectl describe pod <pod-name> 來調查問題。
檢查 Pod 和節點指標
整合監控工具，如 Prometheus、Grafana 或 Datadog。
在本地測試 Pod 配置
使用 kubectl apply --dry-run=client 驗證 YAML 配置。
調試容器
使用臨時容器或 kubectl exec -it <pod-name> -- /bin/sh 進行互動式調試會話。
在測試環境中模擬故障
使用 Chaos Mesh 或 LitmusChaos 等工具在非生產環境中模擬和分析崩潰。
結論
Kubernetes 中的 Pod 崩潰 是常見的，但使用合適的診斷工具和策略可以加以管理。通過理解根本原因並實施上述解決方案，團隊可以維持高可用性並最小化停機時間。定期監控、測試和精練配置是避免未來這些問題的關鍵。
Source:
https://dzone.com/articles/troubleshooting-kubernetes-pod-crashes