K8s CronJob 实战

Kubernetes CronJob 实战指南：如何优雅管理你的周期性任务？

如果你在使用 Kubernetes（K8S），一定遇到过需要定时执行任务的场景：比如每天凌晨备份数据库、每小时清理一次日志，或者每周生成业务报告。这类需求如果手动操作，既不高效也不可靠。这时候，Kubernetes 的 CronJob 就能成为你的“定时任务管家”。

一、CronJob 是什么？

CronJob 是 Kubernetes 中专门处理周期性任务的资源对象，类似于 Linux 系统的 cron 服务。它能让你用类似“每天凌晨2点”这样的时间表达式，自动触发任务执行。任务执行完成后，CronJob 还会帮你清理历史记录，避免资源浪费。

二、哪些场景必须用 CronJob？

1. 数据备份与恢复（生死攸关的大事）

场景：每天凌晨备份 MySQL 数据库
痛点：手动备份容易忘记，备份失败无法及时告警
CronJob 方案：

定时触发备份脚本
备份文件自动上传到云存储（如 AWS S3）
备份失败自动重试并发送告警

apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
  name: mysql-nightly-backup
spec:
  schedule: "0 2 * * *"  # 每天凌晨2点
  concurrencyPolicy: Forbid  # 禁止并发，防止前一次未完成时重复执行
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: backup
            image: mysql:5.7
            env:
              - name: MYSQL_PASSWORD
                valueFrom:
                  secretKeyRef:
                    name: mysql-secret  # 用Secret存储密码！
                    key: password
            command: ["sh", "-c", "mysqldump -u root -p$MYSQL_PASSWORD --all-databases | gzip > /backup/$(date +%Y%m%d).sql.gz"]
            volumeMounts:
            - name: backup-volume
              mountPath: /backup
          restartPolicy: OnFailure
          volumes:
          - name: backup-volume
            persistentVolumeClaim:
              claimName: backup-pvc  # 挂载持久化存储卷

2. 日志清理（节省 50% 存储成本）

场景：自动清理 7 天前的日志
痛点：日志堆积导致磁盘爆满，引发服务宕机
CronJob 方案：

每周日凌晨清理旧日志
使用 busybox 轻量级镜像执行清理命令

apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
  name: log-cleaner
spec:
  schedule: "0 0 * * 0"  # 每周日零点
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: cleaner
            image: busybox
            command: ["find", "/var/log/app","-type","f","-mtime","+7","-delete"]  # 删除7天前的文件
            volumeMounts:
            - name: app-logs
              mountPath: /var/log/app
          restartPolicy: OnFailure
          volumes:
          - name: app-logs
            persistentVolumeClaim:
              claimName: app-log-pvc  # 不要用hostPath！避免节点耦合

3. 定时报告（让老板准时收到邮件）

场景：每天下午5点发送当日销售报表
痛点：手动生成报告耗时且容易出错
CronJob 方案：

用 Python 脚本生成 PDF 报告
调用邮件服务 API 发送附件

apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
  name: sales-report
spec:
  schedule: "0 17 * * *"  # 北京时间每天17点（注意时区问题！）
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: report
            image: python:3.9
            command: ["python", "/app/generate_report.py"]
            volumeMounts:
            - name: script-volume
              mountPath: /app
          restartPolicy: OnFailure
          volumes:
          - name: script-volume
            configMap:
              name: report-script  # 脚本通过ConfigMap注入

三、生产环境必须知道的 6 个技巧

敏感信息管理：
永远不要在 YAML 中明文写密码！用 Secret 存储凭据，并通过环境变量注入。
时区陷阱：
CronJob 默认使用 UTC 时间，如需本地时间可在 Pod 中设置时区：
```
env:
- name: TZ
  value: Asia/Shanghai
```

资源限制：
防止定时任务耗尽集群资源：

resources:
  limits:
    cpu: "500m"
    memory: "512Mi"

任务幂等性：
假设任务可能被重复执行，设计时要保证执行多次结果一致（如备份文件名包含日期）。
监控与告警：
- 通过 Prometheus 监控 kube_job_status_failed 指标
- 设置 AlertManager 规则：任务失败超过3次触发告警

历史记录清理：
定期清理旧 Job，避免 etcd 存储压力：

successfulJobsHistoryLimit: 3  # 保留最近3次成功记录
failedJobsHistoryLimit: 1      # 保留最近1次失败记录

四、常见问题排查指南

任务没执行？
检查 CronJob 调度表达式：https://crontab.guru/ 在线验证
查看 CronJob 状态：kubectl describe cronjob <name>
任务执行失败？
查看 Pod 日志：kubectl logs <pod-name>
检查资源配额是否不足：kubectl describe job <job-name>
任务执行太慢？
调整 activeDeadlineSeconds 限制超时时间
优化镜像体积（例如用 Alpine 基础镜像）

五、总结

CronJob 是 Kubernetes 中最容易被低估的资源之一。合理使用它，不仅能实现自动化运维，还能避免“人工操作失误”这种低级错误。不过要记住：越是自动化，越要谨慎。做好错误处理、资源限制和监控告警，才能真正让 CronJob 成为你的得力助手。

posted on 2025-03-22 10:20 Leo-Yide 阅读(175) 评论(0) 收藏举报