集群故障排查
调试常见的集群问题。
本篇文档是介绍集群故障排查的；我们假设对于你碰到的问题，你已经排除了是由应用程序造成的。 对于应用的调试，请参阅应用故障排查指南。 你也可以访问故障排查来获取更多的信息。
列举集群节点
调试的第一步是查看所有的节点是否都已正确注册。
运行以下命令：
kubectl get nodes
验证你所希望看见的所有节点都能够显示出来，并且都处于 Ready 状态。
为了了解你的集群的总体健康状况详情，你可以运行：
kubectl cluster-info dump
示例：调试关闭/无法访问的节点
有时在调试时查看节点的状态很有用 —— 例如，因为你注意到在节点上运行的 Pod 的奇怪行为，
或者找出为什么 Pod 不会调度到节点上。与 Pod 一样，你可以使用 kubectl describe node
和 kubectl get node -o yaml 来检索有关节点的详细信息。
例如，如果节点关闭（与网络断开连接，或者 kubelet 进程挂起并且不会重新启动等），
你将看到以下内容。请注意显示节点为 NotReady 的事件，并注意 Pod 不再运行（它们在 NotReady 状态五分钟后被驱逐）。
kubectl get nodes
NAME STATUS ROLES AGE VERSION
kube-worker-1 NotReady <none> 1h v1.23.3
kubernetes-node-bols Ready <none> 1h v1.23.3
kubernetes-node-st6x Ready <none> 1h v1.23.3
kubernetes-node-unaj Ready <none> 1h v1.23.3
kubectl describe node kube-worker-1
Name: kube-worker-1
Roles: <none>
Labels: beta.kubernetes.io/arch=amd64
beta.kubernetes.io/os=linux
kubernetes.io/arch=amd64
kubernetes.io/hostname=kube-worker-1
kubernetes.io/os=linux
Annotations: kubeadm.alpha.kubernetes.io/cri-socket: /run/containerd/containerd.sock
node.alpha.kubernetes.io/ttl: 0
volumes.kubernetes.io/controller-managed-attach-detach: true
CreationTimestamp: Thu, 17 Feb 2022 16:46:30 -0500
Taints: node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute
node.kubernetes.io/unreachable:NoSchedule
Unschedulable: false
Lease:
HolderIdentity: kube-worker-1
AcquireTime: <unset>
RenewTime: Thu, 17 Feb 2022 17:13:09 -0500
Conditions:
Type Status LastHeartbeatTime LastTransitionTime Reason Message
---- ------ ----------------- ------------------ ------ -------
NetworkUnavailable False Thu, 17 Feb 2022 17:09:13 -0500 Thu, 17 Feb 2022 17:09:13 -0500 WeaveIsUp Weave pod has set this
MemoryPressure Unknown Thu, 17 Feb 2022 17:12:40 -0500 Thu, 17 Feb 2022 17:13:52 -0500 NodeStatusUnknown Kubelet stopped posting node status.
DiskPressure Unknown Thu, 17 Feb 2022 17:12:40 -0500 Thu, 17 Feb 2022 17:13:52 -0500 NodeStatusUnknown Kubelet stopped posting node status.
PIDPressure Unknown Thu, 17 Feb 2022 17:12:40 -0500 Thu, 17 Feb 2022 17:13:52 -0500 NodeStatusUnknown Kubelet stopped posting node status.
Ready Unknown Thu, 17 Feb 2022 17:12:40 -0500 Thu, 17 Feb 2022 17:13:52 -0500 NodeStatusUnknown Kubelet stopped posting node status.
Addresses:
InternalIP: 192.168.0.113
Hostname: kube-worker-1
Capacity:
cpu: 2
ephemeral-storage: 15372232Ki
hugepages-2Mi: 0
memory: 2025188Ki
pods: 110
Allocatable:
cpu: 2
ephemeral-storage: 14167048988
hugepages-2Mi: 0
memory: 1922788Ki
pods: 110
System Info:
Machine ID: 9384e2927f544209b5d7b67474bbf92b
System UUID: aa829ca9-73d7-064d-9019-df07404ad448
Boot ID: 5a295a03-aaca-4340-af20-1327fa5dab5c
Kernel Version: 5.13.0-28-generic
OS Image: Ubuntu 21.10
Operating System: linux
Architecture: amd64
Container Runtime Version: containerd://1.5.9
Kubelet Version: v1.23.3
Kube-Proxy Version: v1.23.3
Non-terminated Pods: (4 in total)
Namespace Name CPU Requests CPU Limits Memory Requests Memory Limits Age
--------- ---- ------------ ---------- --------------- ------------- ---
default nginx-deployment-67d4bdd6f5-cx2nz 500m (25%) 500m (25%) 128Mi (6%) 128Mi (6%) 23m
default nginx-deployment-67d4bdd6f5-w6kd7 500m (25%) 500m (25%) 128Mi (6%) 128Mi (6%) 23m
kube-system kube-proxy-dnxbz 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 0 (0%) 28m
kube-system weave-net-gjxxp 100m (5%) 0 (0%) 200Mi (10%) 0 (0%) 28m
Allocated resources:
(Total limits may be over 100 percent, i.e., overcommitted.)
Resource Requests Limits
-------- -------- ------
cpu 1100m (55%) 1 (50%)
memory 456Mi (24%) 256Mi (13%)
ephemeral-storage 0 (0%) 0 (0%)
hugepages-2Mi 0 (0%) 0 (0%)
Events:
...
kubectl get node kube-worker-1 -o yaml
apiVersion: v1
kind: Node
metadata:
annotations:
kubeadm.alpha.kubernetes.io/cri-socket: /run/containerd/containerd.sock
node.alpha.kubernetes.io/ttl: "0"
volumes.kubernetes.io/controller-managed-attach-detach: "true"
creationTimestamp: "2022-02-17T21:46:30Z"
labels:
beta.kubernetes.io/arch: amd64
beta.kubernetes.io/os: linux
kubernetes.io/arch: amd64
kubernetes.io/hostname: kube-worker-1
kubernetes.io/os: linux
name: kube-worker-1
resourceVersion: "4026"
uid: 98efe7cb-2978-4a0b-842a-1a7bf12c05f8
spec: {}
status:
addresses:
- address: 192.168.0.113
type: InternalIP
- address: kube-worker-1
type: Hostname
allocatable:
cpu: "2"
ephemeral-storage: "14167048988"
hugepages-2Mi: "0"
memory: 1922788Ki
pods: "110"
capacity:
cpu: "2"
ephemeral-storage: 15372232Ki
hugepages-2Mi: "0"
memory: 2025188Ki
pods: "110"
conditions:
- lastHeartbeatTime: "2022-02-17T22:20:32Z"
lastTransitionTime: "2022-02-17T22:20:32Z"
message: Weave pod has set this
reason: WeaveIsUp
status: "False"
type: NetworkUnavailable
- lastHeartbeatTime: "2022-02-17T22:20:15Z"
lastTransitionTime: "2022-02-17T22:13:25Z"
message: kubelet has sufficient memory available
reason: KubeletHasSufficientMemory
status: "False"
type: MemoryPressure
- lastHeartbeatTime: "2022-02-17T22:20:15Z"
lastTransitionTime: "2022-02-17T22:13:25Z"
message: kubelet has no disk pressure
reason: KubeletHasNoDiskPressure
status: "False"
type: DiskPressure
- lastHeartbeatTime: "2022-02-17T22:20:15Z"
lastTransitionTime: "2022-02-17T22:13:25Z"
message: kubelet has sufficient PID available
reason: KubeletHasSufficientPID
status: "False"
type: PIDPressure
- lastHeartbeatTime: "2022-02-17T22:20:15Z"
lastTransitionTime: "2022-02-17T22:15:15Z"
message: kubelet is posting ready status. AppArmor enabled
reason: KubeletReady
status: "True"
type: Ready
daemonEndpoints:
kubeletEndpoint:
Port: 10250
nodeInfo:
architecture: amd64
bootID: 22333234-7a6b-44d4-9ce1-67e31dc7e369
containerRuntimeVersion: containerd://1.5.9
kernelVersion: 5.13.0-28-generic
kubeProxyVersion: v1.23.3
kubeletVersion: v1.23.3
machineID: 9384e2927f544209b5d7b67474bbf92b
operatingSystem: linux
osImage: Ubuntu 21.10
systemUUID: aa829ca9-73d7-064d-9019-df07404ad448
查看日志
目前，深入挖掘集群需要登录相关机器。以下是相关日志文件的位置。
在基于 systemd 的系统上，你可能需要使用 journalctl 而不是检查日志文件。
控制平面节点
/var/log/kube-apiserver.log—— API 服务器，负责提供 API 服务/var/log/kube-scheduler.log—— 调度器，负责制定调度决策/var/log/kube-controller-manager.log—— 运行大多数 Kubernetes 内置控制器的组件，除了调度（kube-scheduler 处理调度）。
工作节点
/var/log/kubelet.log—— 来自kubelet的日志，负责在节点运行容器/var/log/kube-proxy.log—— 来自kube-proxy的日志，负责将流量转发到服务端点
集群故障模式
这是可能出错的事情的不完整列表，以及如何调整集群设置以缓解问题。
故障原因
- 虚拟机关闭
- 集群内或集群与用户之间的网络分区
- Kubernetes 软件崩溃
- 持久存储（例如 GCE PD 或 AWS EBS 卷）的数据丢失或不可用
- 操作员错误，例如配置错误的 Kubernetes 软件或应用程序软件
具体情况
- API 服务器所在的 VM 关机或者 API 服务器崩溃
- 结果
- 不能停止、更新或者启动新的 Pod、服务或副本控制器
- 现有的 Pod 和服务在不依赖 Kubernetes API 的情况下应该能继续正常工作
- 结果
- API 服务器的后端存储丢失
- 结果
- kube-apiserver 组件未能成功启动并变健康
- kubelet 将不能访问 API 服务器，但是能够继续运行之前的 Pod 和提供相同的服务代理
- 在 API 服务器重启之前，需要手动恢复或者重建 API 服务器的状态
- 结果
- Kubernetes 服务组件（节点控制器、副本控制器管理器、调度器等）所在的 VM 关机或者崩溃
- 当前，这些控制器是和 API 服务器在一起运行的，它们不可用的现象是与 API 服务器类似的
- 将来，这些控制器也会复制为多份，并且可能不在运行于同一节点上
- 它们没有自己的持久状态
- 单个节点（VM 或者物理机）关机
- 结果
- 此节点上的所有 Pod 都停止运行
- 结果
- 网络分裂
- 结果
- 分区 A 认为分区 B 中所有的节点都已宕机；分区 B 认为 API 服务器宕机 （假定主控节点所在的 VM 位于分区 A 内）。
- 结果
- kubelet 软件故障
- 结果
- 崩溃的 kubelet 就不能在其所在的节点上启动新的 Pod
- kubelet 可能删掉 Pod 或者不删
- 节点被标识为非健康态
- 副本控制器会在其它的节点上启动新的 Pod
- 结果
- 集群操作错误
- 结果
- 丢失 Pod 或服务等等
- 丢失 API 服务器的后端存储
- 用户无法读取 API
- 等等
- 结果
缓解措施
-
措施：对于 IaaS 上的 VM，使用 IaaS 的自动 VM 重启功能
- 缓解：API 服务器 VM 关机或 API 服务器崩溃
- 缓解：Kubernetes 服务组件所在的 VM 关机或崩溃
-
措施: 对于运行 API 服务器和 etcd 的 VM，使用 IaaS 提供的可靠的存储（例如 GCE PD 或者 AWS EBS 卷）
- 缓解：API 服务器后端存储的丢失
-
措施：使用高可用性的配置
- 缓解：主控节点 VM 关机或者主控节点组件（调度器、API 服务器、控制器管理器）崩溃
- 将容许一个或多个节点或组件同时出现故障
- 缓解：API 服务器后端存储（例如 etcd 的数据目录）丢失
- 假定你使用了高可用的 etcd 配置
- 缓解：主控节点 VM 关机或者主控节点组件（调度器、API 服务器、控制器管理器）崩溃
-
措施：定期对 API 服务器的 PD 或 EBS 卷执行快照操作
- 缓解：API 服务器后端存储丢失
- 缓解：一些操作错误的场景
- 缓解：一些 Kubernetes 软件本身故障的场景
-
措施：在 Pod 的前面使用副本控制器或服务
- 缓解：节点关机
- 缓解：kubelet 软件故障
-
措施：应用（容器）设计成容许异常重启
- 缓解：节点关机
- 缓解：kubelet 软件故障
接下来
- 了解资源指标管道中可用的指标
- 发现用于监控资源使用的其他工具
- 使用节点问题检测器监控节点健康
- 使用
crictl来调试 Kubernetes 节点 - 获取更多关于 Kubernetes 审计的信息
- 使用
telepresence本地开发和调试服务
最后修改 July 24, 2022 at 11:21 AM PST: [zh-cn] resync /tasks/debug/debug-cluster/ (605826cdc4)