Kubernetes 常见错误、原因及处理方法

个人笔记,不保证正确!

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Pod 常见错误

  1. OOMKilled: Pod 的内存使用超出了 resources.limits 中的限制,被强制杀死。
  2. SandboxChanged: Pod sandbox changed, it will be killed and re-created: 很可能是由于内存限制导致容器被 OOMKilled,或者其他资源不足
    1. 如果是 OOM,容器通常会被重启,kubectl describe 能看到容器上次被重启的原因 State.Last State.Reason = OOMKilled, Exit Code=137.
  3. Pod 不断被重启,kubectl describe 显示重启原因 State.Last State.Reason = Error, Exit Code=137,137 对应 SIGKILL(kill -9) 信号,说明容器被强制重启。可能的原因:
    1. 最有可能的原因是,存活探针(livenessProbe)检查失败
    2. 节点资源不足,内核强制关闭了进程以释放资源
  4. CrashLoopBackoff: Pod 进入 崩溃-重启循环,重启间隔时间从 10 20 40 80 一直翻倍到上限 300 秒,然后以 300 秒为间隔无限重启。
  5. Pod 一直 Pending: 这说明没有任何节点能满足 Pod 的要求,容器无法被调度。比如端口被别的容器用 hostPort 占用,节点有污点等。
  6. FailedCreateSandBox: Failed create pod sandbox: rpc error: code = DeadlineExceeded desc = context deadline exceeded:很可能是 CNI 网络插件的问题(比如 ip 地址溢出),
  7. FailedSync: error determining status: rpc error: code = DeadlineExceeded desc = context deadline exceeded: 常和前两个错误先后出现,很可能是 CNI 网络插件的问题。
  8. 开发集群,一次性部署所有服务时,各 Pod 互相争抢资源,导致 Pod 生存探针失败,不断重启,重启进一步加重资源使用。恶性循环。
    • 需要给每个 Pod 加上 resources.requests,这样资源不足时,后续 Pod 会停止调度,直到资源恢复正常。
  9. Pod 出现大量的 Failed 记录,Deployment 一直重复建立 Pod: 通过 kubectl describe/edit pod <pod-name> 查看 pod EventsStatus,一般会看到失败信息,如节点异常导致 Pod 被驱逐。
  10. Kubernetes 问题排查:Pod 状态一直 Terminating
  11. 创建了 Deployment 后,却没有自动创建 Pod: 缺少某些创建 Pod 必要的东西,比如设定的 ServiceAccount 不存在。
  12. Pod 运行失败,状态为 MatchNodeSelector: 对主节点进行关机、迁移等操作,导致主调度器下线时,会在一段时间内导致 Pod 调度失败,调度失败会报这个错。
  13. Pod 仍然存在,但是 Service 的 Endpoints 却为空,找不到对应的 Pod IPs: 遇到过一次,是因为时间跳变(从未来的时间改回了当前时间)导致的问题。

控制面故障可能会导致各类奇怪的异常现象

对于生产环境的集群,因为有高可用,通常我们比较少遇到控制面故障问题。但是一旦控制面发生故障,就可能会导致各类奇怪的异常现象。
如果能在排查问题时,把控制面异常考虑进来,在这种情况下,就能节约大量的排查时间,快速定位到问题。

其中比较隐晦的就是 controller-manager 故障导致的异常:

  1. 节点的服务器已经被终止,但是 Kuberntes 里还显示 node 为 Ready 状态,不会更新为 NotReady.
  2. 被删除的 Pods 可能会卡在 Terminating 状态,只有强制删除才能删除掉它们。并且确认 Pod 没有 metadata.finalizers 属性
  3. HPA 的动态伸缩功能失效
  4. ...

如果这些现象同时发生,就要怀疑是否是 kube-controller-manager 出问题了.

其他控制面异常的详细分析,参见 kubernetes 控制面故障现象及分析

Pod 无法删除

可能是某些资源无法被GC,这会导致容器已经 Exited 了,但是 Pod 一直处于 Terminating 状态。

这个问题在网上能搜到很多案例,但大都只是提供了如下的强制清理命令,未分析具体原因:

kubectl delete pods <pod> --grace-period=0 --force

最近找到几篇详细的原因分析文章,值得一看:

大致总结一下,主要原因来自 docker 18.06 以及 kubernetes 的 docker-shim 运行时的底层逻辑,已经在新版本被修复了。

initContainers 不断 restart,但是 Containers 却都显示已 ready

Kubernetes 应该确保所有 initContainers 都 Completed,然后才能启动 Containers.

但是我们发现有一个节点上,所有包含 initContainers 的 Pod,状态全都是 Init:CrashLoopBackOff 或者 Init:Error.

而且进一步 kubectl describe po 查看细节,发现 initContainer 的状态为:

...
    State:          Waiting
      Reason:       CrashLoopBackOff
    Last State:     Terminated
      Reason:       Error
      Exit Code:    2
      Started:      Tue, 03 Aug 2021 06:02:42 +0000
      Finished:     Tue, 03 Aug 2021 06:02:42 +0000
    Ready:          False
    Restart Count:  67
...

而 Containers 的状态居然是 ready:

...
    Host Port:      0/TCP
    State:          Running
      Started:      Tue, 03 Aug 2021 00:35:30 +0000
    Ready:          True
    Restart Count:  0
...

initContainers 还未运行成功,而 Containers 却 Ready 了,非常疑惑。

仔细想了下,早上因为磁盘余量告警,有手动运行过 docker system prune 命令,那么问题可能就是这条命令清理掉了已经 exited 的 initContainers 容器,导致 k8s 故障,不断尝试重启该容器。

网上一搜确实有相关的信息:

结论:使用外部的垃圾清理命令可能导致 k8s 行为异常。

节点常见错误

  1. DiskPressure:节点的可用空间不足。(通过df -h 查看,保证可用空间不小于 15%)
  2. The node was low on resource: ephemeral-storage: 同上,节点的存储空间不够了。

节点存储告警可能的原因:

  1. kubelet 的资源 GC 设置有问题,遗留的镜像等资源未及时 GC 导致告警
  2. 存在运行的 pod 使用了大量存储空间,在节点上通过 docker ps -a --size | grep G 可以查看到
  3. 如果使用的是 EKS,并且磁盘告警的挂载点为 /var/lib/kubelet/plugins/kubernetes.io/aws-ebs/mounts/aws/us-east-1b/vol-xxxxx
    1. 显然是 EBS 存储卷快满了导致的
    2. 可通过 kubectl get pv -A -o yaml | grep -C 30 vol-xxxxx 来定位到具体的存储卷

网络常见错误

1. Ingress/Istio Gateway 返回值

  1. 404:不存在该 Service/Istio Gateway,或者是服务自身返回 404
  2. 500:大概率是服务自身的错误导致 500,小概率是代理(Sidecar/Ingress 等)的错误
  3. 503:服务不可用,有如下几种可能的原因:
    1. Service 对应的 Pods 不存在,endpoints 为空
    2. Service 对应的 Pods 全部都 NotReady,导致 endpoints 为空
    3. 也有可能是服务自身出错返回的 503
    4. 如果你使用了 envoy sidecar, 503 可能的原因就多了。基本上 sidecar 与主容器通信过程中的任何问题都会使 envoy 返回 503,使客户端重试。
      1. 详见 Istio:503、UC 和 TCP
  4. 502:Bad Gateway,通常是由于上游未返回正确的响应导致的,可能的根本原因:
    1. 应用程序未正确处理 SIGTERM 信号,在请求未处理完毕时直接终止了进程。详见 优雅停止(Gracful Shutdown)与 502/504 报错 - K8s 最佳实践
    2. 网络插件 bug
  5. 504:网关请求 upstream 超时,主要有两种可能
    1. 考虑是不是 Ingress Controller 的 IP 列表未更新,将请求代理到了不存在的 ip,导致得不到响应
    2. Service Endpoints 移除不够及时,在 Pod 已经被终止后,仍然有个别请求被路由到了该 Pod,得不到响应导致 504。详见 优雅停止(Gracful Shutdown)与 502/504 报错 - K8s 最佳实践
    3. Pod 响应太慢,代码问题

再总结一下常见的几种错误:

  • 未设置优雅停止,导致 Pod 被重新终止时,有概率出现 502/504
  • 服务的所有 Pods 的状态在「就绪」和「未就绪」之间摆动,导致间歇性地出现大量 503 错误
  • 服务返回 5xx 错误导致客户端不断重试,请求流量被放大,导致服务一直起不来
    • 解决办法:限流、熔断(网关层直接返回固定的相应内容)

Ingress 相关网络问题的排查流程:

  1. Which ingress controller?
  2. Timeout between client and ingress controller, or between ingress controller and backend service/pod?
  3. HTTP/504 generated by the ingress controller, proven by logs from the ingress controller?
  4. If you port-forward to skip the internet between client and ingress controller, does the timeout still happen?

2. 上了 istio sidecar 后,应用程序偶尔(间隔几天半个月)会 redis 连接相关的错误

考虑是否和 tcp 长时间使用有关,比如连接长时间空闲的话,可能会被 istio sidecar 断开。
如果程序自身的重连机制有问题,就会导致这种现象。

确认方法:

  1. 检查 istio 的 idleTimeout 时长(默认 1h)
  2. 创建三五个没流量的 Pod 放置 1h(与 istio idleTimeout 时长一致),看看是否会准时开始报 redis 的错。
  3. 对照组:创建三五个同样没流量的 Pod,但是不注入 istio sidecar,应该一直很正常

这样就能确认问题,后续处理:

  1. 抓包观察程序在出错后的 tcp 层行为
  2. 查阅 redis sdk 的相关 issue、代码,通过升级 SDK 应该能解决问题。

名字空间常见错误

名字空间无法删除

这通常是某些资源如 CR(custom resources)/存储等资源无法释放导致的。
比如常见的 monitoring 名字空间无法删除,应该就是 CR 无法 GC 导致的。

可手动删除 namespace 配置中的析构器(spec.finalizer,在名字空间生命周期结束前会生成的配置项),这样名字空间就会直接跳过 GC 步骤:

# 编辑名字空间的配置
kubectl edit namespace <ns-name>
# 将 spec.finalizers 改成空列表 []

如果上述方法也无法删除名字空间,也找不到具体的问题,就只能直接从 etcd 中删除掉它了(有风险,谨慎操作!)。方法如下:

# 登录到 etcd 容器中,执行如下命令:
export ETCDCTL_API=3
cd /etc/kubernetes/pki/etcd/
# 列出所有名字空间
etcdctl --cacert ca.crt --cert peer.crt --key peer.key get /registry/namespaces --prefix --keys-only

# (谨慎操作!!!)强制删除名字空间 `monitoring`。这可能导致相关资源无法被 GC!
etcdctl --cacert ca.crt --cert peer.crt --key peer.key del /registry/namespaces/monitoring

kubectl/istioctl 等客户端工具异常

  1. socat not found: kubectl 使用 socat 进行端口转发,集群的所有节点,以及本机都必须安装有 socat 工具。

批量清理 Evicted 记录

有时候 Pod 因为节点选择器的问题,被不断调度到有问题的 Node 上,就会不断被 Evicted,导致出现大量的 Evicted Pods。
排查完问题后,需要手动清理掉这些 Evicted Pods.

批量删除 Evicted 记录:

kubectl get pods | grep Evicted | awk '{print $1}' | xargs kubectl delete pod

容器镜像GC、Pod驱逐以及节点压力

节点压力 DiskPressure 会导致 Pod 被驱逐,也会触发容器镜像的 GC。

根据官方文档 配置资源不足时的处理方式,Kubelet 提供如下用于配置容器 GC 及 Evicetion 的阈值:

  1. --eviction-hardeviction-soft: 对应旧参数 --image-gc-high-threshold,这两个参数配置镜像 GC 及驱逐的触发阈值。磁盘使用率的阈值默认为 85%
    1. 区别在于 eviction-hard 是立即驱逐,而 eviction-soft 在超过 eviction-soft-grace-period 之后才驱逐。
  2. --eviction-minimum-reclaim: 对应旧参数 --image-gc-low-threshold。这是进行资源回收(镜像GC、Pod驱逐等)后期望达到的磁盘使用率百分比。磁盘使用率的阈值默认值为 80%。

问:能否为 ImageGC 设置一个比 DiskPressure 更低的阈值?因为我们希望能自动进行镜像 GC,但是不想立即触发 Pod 驱逐。

答:这应该可以通过设置 eviction-soft 和长一点的 eviction-soft-grace-period 来实现。
另外 --eviction-minimum-reclaim 也可以设小一点,清理得更干净。示例如下:

--eviction-soft=memory.available<1Gi,nodefs.available<2Gi,imagefs.available<200Gi
--eviction-soft-grace-period=3m
--eviction-minimum-reclaim=memory.available=0Mi,nodefs.available=1Gi,imagefs.available=2Gi

其他问题

隔天 Istio 等工具的 sidecar 自动注入莫名其妙失效了

如果服务器晚上会关机,可能导致第二天网络插件出问题,导致 sidecar 注入器无法观察到 pod 的创建,也就无法完成 sidecar 注入。

如何重新运行一个 Job?

我们有一个 Job 因为外部原因运行失败了,修复好后就需要重新运行它。

方法是:删除旧的 Job,再使用同一份配置重建 Job.

如果你使用的是 fluxcd 这类 GitOps 工具,就只需要手工删除旧 Pod,fluxcd 会定时自动 apply 所有配置,这就完成了 Job 的重建。

参考

posted @ 2019-11-24 19:26  於清樂  阅读(5422)  评论(0编辑  收藏  举报