Risolvi i problemi dello scheduler Kubernetes

Questa pagina mostra come risolvere i problemi relativi allo scheduler Kubernetes (kube-scheduler) per Google Distributed Cloud.

Se hai bisogno di ulteriore aiuto, contatta l'assistenza clienti Google Cloud.

Kubernetes pianifica sempre i pod sullo stesso insieme di nodi

Questo errore potrebbe essere osservato in diversi modi:

  • Utilizzo del cluster non bilanciato. Puoi controllare l'utilizzo del cluster per ciascun nodo con il comando kubectl top nodes. Il seguente output di esempio esagerato mostra un utilizzo pronunciato su determinati nodi:

    NAME                   CPU(cores)   CPU%      MEMORY(bytes)   MEMORY%
    XXX.gke.internal       222m         101%       3237Mi          61%
    YYY.gke.internal       91m          0%         2217Mi          0%
    ZZZ.gke.internal       512m         0%         8214Mi          0%
    
  • Troppe richieste. Se pianifichi molti pod contemporaneamente nello stesso nodo e questi pod effettuano richieste HTTP, è possibile che il nodo sia limitato di frequenza. L'errore comune restituito dal server in questo scenario è 429 Too Many Requests.

  • Servizio non disponibile. Un server web, ad esempio, ospitato su un nodo con carico elevato potrebbe rispondere a tutte le richieste con errori 503 Service Unavailable finché non è sotto carico più leggero.

Per verificare se hai pod sempre pianificati sugli stessi nodi, segui questi passaggi:

  1. Esegui questo comando kubectl per visualizzare lo stato dei pod:

    kubectl get pods -o wide -n default
    

    Per vedere la distribuzione dei pod tra i nodi, controlla la colonna NODE nell'output. Nell'output di esempio seguente, tutti i pod vengono pianificati sullo stesso nodo:

    NAME                               READY  STATUS   RESTARTS  AGE  IP             NODE
    nginx-deployment-84c6674589-cxp55  1/1    Running  0         55s  10.20.152.138  10.128.224.44
    nginx-deployment-84c6674589-hzmnn  1/1    Running  0         55s  10.20.155.70   10.128.226.44
    nginx-deployment-84c6674589-vq4l2  1/1    Running  0         55s  10.20.225.7    10.128.226.44
    

I pod hanno varie funzionalità che ti consentono di perfezionare il comportamento di pianificazione. Queste funzionalità includono vincoli di diffusione della topologia e regole di anti-affinità. Puoi utilizzare una di queste funzionalità o una loro combinazione. I requisiti definiti sono collegati in relazione tramite AND da kube-scheduler.

I log dello scheduler non vengono acquisiti al livello di dettaglio dei log predefinito. Se ti servono i log dello scheduler per la risoluzione dei problemi, segui questi passaggi per acquisire i log dello scheduler:

  1. Aumenta il livello di dettaglio del logging:

    1. Modifica il deployment kube-scheduler:

      kubectl --kubeconfig ADMIN_CLUSTER_KUBECONFIG edit deployment kube-scheduler \
        -n USER_CLUSTER_NAMESPACE
      
    2. Aggiungi il flag --v=5 nella sezione spec.containers.command:

      containers:
      - command:
      - kube-scheduler
      - --profiling=false
      - --kubeconfig=/etc/kubernetes/scheduler.conf
      - --leader-elect=true
      - --v=5
      
  2. Al termine della risoluzione dei problemi, ripristina il livello di dettaglio al livello predefinito:

    1. Modifica il deployment kube-scheduler:

      kubectl --kubeconfig ADMIN_CLUSTER_KUBECONFIG edit deployment kube-scheduler \
        -n USER_CLUSTER_NAMESPACE
      
    2. Ripristina il livello di dettaglio sul valore predefinito:

      containers:
      - command:
      - kube-scheduler
      - --profiling=false
      - --kubeconfig=/etc/kubernetes/scheduler.conf
      - --leader-elect=true
      

Vincoli di diffusione della topologia

È possibile utilizzare i vincoli di distribuzione della topologia per distribuire uniformemente i pod tra i nodi in base alla loro topologia zones, regions, node o di altra topologia personalizzata.

Il manifest di esempio seguente mostra un deployment che distribuisce le repliche in modo uniforme tra tutti i nodi pianificabili utilizzando vincoli di distribuzione della topologia:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: topology-spread-deployment
  labels:
    app: myapp
spec:
  replicas: 30
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
    spec:
      topologySpreadConstraints:
      - maxSkew: 1 # Default. Spreads evenly. Maximum difference in scheduled Pods per Node.
        topologyKey: kubernetes.io/hostname
        whenUnsatisfiable: DoNotSchedule # Default. Alternatively can be ScheduleAnyway
        labelSelector:
          matchLabels:
            app: myapp
        matchLabelKeys: # beta in 1.27
        - pod-template-hash
      containers:
      # pause is a lightweight container that simply sleeps
      - name: pause
        image: registry.k8s.io/pause:3.2

Quando utilizzi i vincoli di diffusione della topologia, si applicano le seguenti considerazioni:

  • Il valore labels.app: myapp di un pod corrisponde al valore labelSelector del vincolo.
  • Il topologyKey specifica kubernetes.io/hostname. Questa etichetta viene collegata automaticamente a tutti i nodi e viene compilata con il nome host del nodo.
  • matchLabelKeys impedisce alle implementazioni di nuovi deployment di prendere in considerazione i pod di vecchie revisioni per calcolare dove pianificare un pod. L'etichetta pod-template-hash viene compilata automaticamente da un deployment.

Anti-affinità pod

L'anti-affinità dei pod consente di definire i vincoli per cui i pod possono essere collocati congiuntamente sullo stesso nodo.

Il manifest di esempio seguente mostra un deployment che utilizza l'anti-affinità per limitare le repliche a un pod per nodo:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: pod-affinity-deployment
  labels:
    app: myapp
spec:
  replicas: 30
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
  template:
    metadata:
      name: with-pod-affinity
      labels:
        app: myapp
    spec:
      affinity:
        podAntiAffinity:
          # requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
          # prevents Pod from being scheduled on a Node if it
          # does not meet criteria.
          # Alternatively can use 'preferred' with a weight
          # rather than 'required'.
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - labelSelector:
              matchExpressions:
              - key: app
                operator: In
                values:
                - myapp
            # Your nodes might be configured with other keys
            # to use as `topologyKey`. `kubernetes.io/region`
            # and `kubernetes.io/zone` are common.
            topologyKey: kubernetes.io/hostname
      containers:
      # pause is a lightweight container that simply sleeps
      - name: pause
        image: registry.k8s.io/pause:3.2

In questo esempio il deployment specifica 30 repliche, ma si espande solo al numero di nodi disponibili nel cluster.

Quando utilizzi l'anti-affinità dei pod, si applicano le seguenti considerazioni:

  • Il valore labels.app: myapp di un pod corrisponde al valore labelSelector del vincolo.
  • Il topologyKey specifica kubernetes.io/hostname. Questa etichetta viene collegata automaticamente a tutti i nodi e viene compilata con il nome host del nodo. Puoi scegliere di utilizzare altre etichette se il tuo cluster le supporta, ad esempio region o zone.

Pre-pull delle immagini container

In assenza di altri vincoli, per impostazione predefinita kube-scheduler preferisce pianificare i pod sui nodi su cui è già stata scaricata l'immagine container. Questo comportamento potrebbe essere interessante per cluster più piccoli senza altre configurazioni di pianificazione in cui sarebbe possibile scaricare le immagini su ogni nodo. Tuttavia, affidarsi a questo concetto dovrebbe essere visto come l'ultima risorsa. Una soluzione migliore consiste nell'utilizzare nodeSelector, vincoli di diffusione della topologia o affinità / anti-affinità. Per ulteriori informazioni, consulta Assegnazione di pod ai nodi.

Se vuoi assicurarti che le immagini container siano pre-caricate su tutti i nodi, puoi utilizzare un DaemonSet come nell'esempio seguente:

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: prepulled-images
spec:
  selector:
    matchLabels:
      name: prepulled-images
  template:
    metadata:
      labels:
        name: prepulled-images
    spec:
      initContainers:
        - name: prepulled-image
          image: IMAGE
          # Use a command the terminates immediately
          command: ["sh", "-c", "'true'"]
      containers:
      # pause is a lightweight container that simply sleeps
      - name: pause
        image: registry.k8s.io/pause:3.2

Una volta che il pod è Running su tutti i nodi, riesegui il deployment dei pod per verificare se i container sono ora distribuiti uniformemente tra i nodi.

Passaggi successivi

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