使用 Pod 失效策略处理可重试和不可重试的 Pod 失效

特性状态： Kubernetes v1.26 [beta]

本文向你展示如何结合默认的 Pod 回退失效策略来使用 Pod 失效策略， 以改善 Job 内处理容器级别或 Pod 级别的失效。

Pod 失效策略的定义可以帮助你：

  • 避免不必要的 Pod 重试，以更好地利用计算资源。
  • 避免由于 Pod 干扰（例如抢占、 API 发起的驱逐或基于污点的驱逐） 而造成的 Job 失败。

准备开始

你应该已熟悉了 Job 的基本用法。

你必须拥有一个 Kubernetes 的集群，同时你必须配置 kubectl 命令行工具与你的集群通信。 建议在至少有两个不作为控制平面主机的节点的集群上运行本教程。 如果你还没有集群，你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群，或者你可以使用下面的 Kubernetes 练习环境之一：

你的 Kubernetes 服务器版本必须不低于版本 v1.25. 要获知版本信息，请输入 kubectl version.

确保特性门控 PodDisruptionConditions 和 JobPodFailurePolicy 在你的集群中均已启用。

使用 Pod 失效策略以避免不必要的 Pod 重试

借用以下示例，你可以学习在 Pod 失效表明有一个不可重试的软件漏洞时如何使用 Pod 失效策略来避免不必要的 Pod 重启。

首先，基于配置创建一个 Job：

/controllers/job-pod-failure-policy-failjob.yaml 使用 Pod 失效策略处理可重试和不可重试的 Pod 失效 - 图1

  1. apiVersion: batch/v1
  2. kind: Job
  3. metadata:
  4.   name: job-pod-failure-policy-failjob
  5. spec:
  6.   completions: 8
  7.   parallelism: 2
  8.   template:
  9.     spec:
  10.       restartPolicy: Never
  11.       containers:
  12.       - name: main
  13.         image: docker.io/library/bash:5
  14.         command: ["bash"]
  15.         args:
  16.         - -c
  17.         - echo "Hello world! I'm going to exit with 42 to simulate a software bug." && sleep 30 && exit 42
  18.   backoffLimit: 6
  19.   podFailurePolicy:
  20.     rules:
  21.     - action: FailJob
  22.       onExitCodes:
  23.         containerName: main
  24.         operator: In
  25.         values: [42]

运行以下命令：

  1. kubectl create -f job-pod-failure-policy-failjob.yaml

大约 30 秒后，整个 Job 应被终止。通过运行以下命令来查看 Job 的状态：

  1. kubectl get jobs -l job-name=job-pod-failure-policy-failjob -o yaml

在 Job 状态中，看到一个任务状况为 Failed，其 reason 字段等于 PodFailurePolicy。 此外，message 字段包含有关 Job 终止更详细的信息，例如： Container main for pod default/job-pod-failure-policy-failjob-8ckj8 failed with exit code 42 matching FailJob rule at index 0。

为了比较，如果 Pod 失效策略被禁用，将会让 Pod 重试 6 次，用时至少 2 分钟。

清理

删除你创建的 Job：

  1. kubectl delete jobs/job-pod-failure-policy-failjob

集群自动清理这些 Pod。

使用 Pod 失效策略来忽略 Pod 干扰

通过以下示例，你可以学习如何使用 Pod 失效策略将 Pod 重试计数器朝着 .spec.backoffLimit 限制递增来忽略 Pod 干扰。

注意：

这个示例的时机比较重要，因此你可能需要在执行之前阅读这些步骤。 为了触发 Pod 干扰，重要的是在 Pod 在其上运行时（自 Pod 调度后的 90 秒内）腾空节点。

  1. 基于配置创建 Job：

    /controllers/job-pod-failure-policy-ignore.yaml 使用 Pod 失效策略处理可重试和不可重试的 Pod 失效 - 图2

    1. apiVersion: batch/v1
    2. kind: Job
    3. metadata:
    4.   name: job-pod-failure-policy-ignore
    5. spec:
    6.   completions: 4
    7.   parallelism: 2
    8.   template:
    9.     spec:
    10.       restartPolicy: Never
    11.       containers:
    12.       - name: main
    13.         image: docker.io/library/bash:5
    14.         command: ["bash"]
    15.         args:
    16.         - -c
    17.         - echo "Hello world! I'm going to exit with 0 (success)." && sleep 90 && exit 0
    18.   backoffLimit: 0
    19.   podFailurePolicy:
    20.     rules:
    21.     - action: Ignore
    22.       onPodConditions:
    23.       - type: DisruptionTarget

    运行以下命令：

    1. kubectl create -f job-pod-failure-policy-ignore.yaml

  2. 运行以下这条命令检查将 Pod 调度到的 nodeName：

    1. nodeName=$(kubectl get pods -l job-name=job-pod-failure-policy-ignore -o jsonpath='{.items[0].spec.nodeName}')

  3. 腾空该节点以便在 Pod 完成任务之前将其驱逐（90 秒内）：

    1. kubectl drain nodes/$nodeName --ignore-daemonsets --grace-period=0

  4. 查看 .status.failed 以检查针对 Job 的计数器未递增：

    1. kubectl get jobs -l job-name=job-pod-failure-policy-ignore -o yaml

  5. 解除节点的保护：

    1. kubectl uncordon nodes/$nodeName

Job 恢复并成功完成。

为了比较，如果 Pod 失效策略被禁用，Pod 干扰将使得整个 Job 终止（随着 .spec.backoffLimit 设置为 0）。

清理

删除你创建的 Job：

  1. kubectl delete jobs/job-pod-failure-policy-ignore

集群自动清理 Pod。

基于自定义 Pod 状况使用 Pod 失效策略避免不必要的 Pod 重试

根据以下示例，你可以学习如何基于自定义 Pod 状况使用 Pod 失效策略避免不必要的 Pod 重启。

说明：

以下示例自 v1.27 起开始生效，因为它依赖于将已删除的 Pod 从 Pending 阶段过渡到终止阶段 （参阅 Pod 阶段）。

  1. 首先基于配置创建一个 Job：

    /controllers/job-pod-failure-policy-config-issue.yaml 使用 Pod 失效策略处理可重试和不可重试的 Pod 失效 - 图3

    1. apiVersion: batch/v1
    2. kind: Job
    3. metadata:
    4.   name: job-pod-failure-policy-config-issue
    5. spec:
    6.   completions: 8
    7.   parallelism: 2
    8.   template:
    9.     spec:
    10.       restartPolicy: Never
    11.       containers:
    12.       - name: main
    13.         image: "non-existing-repo/non-existing-image:example"
    14.   backoffLimit: 6
    15.   podFailurePolicy:
    16.     rules:
    17.     - action: FailJob
    18.       onPodConditions:
    19.       - type: ConfigIssue

    执行以下命令：

    1. kubectl create -f job-pod-failure-policy-config-issue.yaml

    请注意，镜像配置不正确，因为该镜像不存在。

  2. 通过执行以下命令检查任务 Pod 的状态：

    1. kubectl get pods -l job-name=job-pod-failure-policy-config-issue -o yaml

    你将看到类似以下输出：

    1. containerStatuses:
    2. - image: non-existing-repo/non-existing-image:example
    3.    ...
    4.    state:
    5.    waiting:
    6.       message: Back-off pulling image "non-existing-repo/non-existing-image:example"
    7.       reason: ImagePullBackOff
    8.       ...
    9. phase: Pending

    请注意，Pod 依然处于 Pending 阶段，因为它无法拉取错误配置的镜像。 原则上讲这可能是一个暂时问题，镜像还是会被拉取。然而这种情况下， 镜像不存在，因为我们通过一个自定义状况表明了这个事实。

  3. 添加自定义状况。执行以下命令先准备补丁：

    1. cat <<EOF > patch.yaml
    2. status:
    3.   conditions:
    4.   - type: ConfigIssue
    5.     status: "True"
    6.     reason: "NonExistingImage"
    7.     lastTransitionTime: "$(date -u +"%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ")"
    8. EOF

    其次，执行以下命令选择通过任务创建的其中一个 Pod：

    1. podName=$(kubectl get pods -l job-name=job-pod-failure-policy-config-issue -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')

    随后执行以下命令将补丁应用到其中一个 Pod 上：

    1. kubectl patch pod $podName --subresource=status --patch-file=patch.yaml

    如果被成功应用，你将看到类似以下的一条通知：

    1. pod/job-pod-failure-policy-config-issue-k6pvp patched

  4. 执行以下命令删除此 Pod 将其过渡到 Failed 阶段：

    1. kubectl delete pods/$podName

  5. 执行以下命令查验 Job 的状态：

    1. kubectl get jobs -l job-name=job-pod-failure-policy-config-issue -o yaml

    在 Job 状态中，看到任务 Failed 状况的 reason 字段等于 PodFailurePolicy。 此外，message 字段包含了与 Job 终止相关的更多详细信息，例如： Pod default/job-pod-failure-policy-config-issue-k6pvp has condition ConfigIssue matching FailJob rule at index 0。

说明：

在生产环境中，第 3 和 4 步应由用户提供的控制器进行自动化处理。

清理

删除你创建的 Job：

  1. kubectl delete jobs/job-pod-failure-policy-config-issue

集群自动清理 Pod。

替代方案

通过指定 Job 的 .spec.backoffLimit 字段，你可以完全依赖 Pod 回退失效策略。 然而在许多情况下，难题在于如何找到一个平衡，为 .spec.backoffLimit 设置一个较小的值以避免不必要的 Pod 重试， 同时这个值又足以确保 Job 不会因 Pod 干扰而终止。