Soluciona problemas del programador de Kubernetes

En esta página, se muestra cómo resolver problemas con el programador de Kubernetes (kube-scheduler) para Google Distributed Cloud.

Si necesitas asistencia adicional, comunícate con Atención al cliente de Cloud.

Kubernetes siempre programa Pods en el mismo conjunto de nodos

Este error se puede observar de varias maneras:

  • Uso desequilibrado del clúster. Puedes inspeccionar el uso del clúster para cada nodo con el comando kubectl top nodes. En el siguiente resultado de ejemplo exagerado, se muestra un uso pronunciado en ciertos nodos:

    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%
    
  • Demasiadas solicitudes. Si programas muchos Pods a la vez en el mismo nodo y esos Pods hacen solicitudes HTTP, es posible que el nodo tenga un límite de frecuencia. El error común que devuelve el servidor en esta situación es 429 Too Many Requests.

  • Servicio no disponible. Por ejemplo, un servidor web alojado en un nodo con una carga alta podría responder a todas las solicitudes con errores 503 Service Unavailable hasta que tenga una carga más ligera.

Para comprobar si tienes Pods que siempre se programan en los mismos nodos, sigue estos pasos:

  1. Ejecuta el siguiente comando kubectl para ver el estado de los pods:

    kubectl get pods -o wide -n default
    

    Para ver la distribución de Pods entre los nodos, revisa la columna NODE en el resultado. En el siguiente resultado de ejemplo, todos los Pods se programan en el mismo 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
    

Los pods tienen varias funciones que te permiten ajustar su comportamiento de programación. Estas funciones incluyen restricciones de propagación de topología y reglas antiafinidad. Puedes usar una de estas funciones o combinarlas. kube-scheduler une los requisitos que definas con la conjunción Y.

Los registros del programador no se capturan en el nivel de verbosidad de registro predeterminado. Si necesitas los registros del programador para solucionar problemas, sigue estos pasos y podrás capturarlos:

  1. Aumenta el nivel de verbosidad de los registros:

    1. Edita el Deployment kube-scheduler:

      kubectl --kubeconfig ADMIN_CLUSTER_KUBECONFIG edit deployment kube-scheduler \
        -n USER_CLUSTER_NAMESPACE
      
    2. Agrega la marca --v=5 en la sección spec.containers.command:

      containers:
      - command:
      - kube-scheduler
      - --profiling=false
      - --kubeconfig=/etc/kubernetes/scheduler.conf
      - --leader-elect=true
      - --v=5
      
  2. Cuando termines de solucionar el problema, restablece el nivel de verbosidad al nivel predeterminado:

    1. Edita el Deployment kube-scheduler:

      kubectl --kubeconfig ADMIN_CLUSTER_KUBECONFIG edit deployment kube-scheduler \
        -n USER_CLUSTER_NAMESPACE
      
    2. Vuelve a establecer el nivel de verbosidad en el valor predeterminado:

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

Restricciones de distribución de topología

Las restricciones de distribución de topología se pueden usar para distribuir Pods de manera uniforme entre los nodos según su zones, regions, node o cualquier otra topología definida por la personalización.

En el siguiente manifiesto de ejemplo, se muestra una implementación que distribuye las réplicas de forma uniforme entre todos los nodos programables con restricciones de propagación de topología:

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

Se aplican las siguientes consideraciones cuando se usan restricciones de propagación de topología:

  • El labels.app: myapp de un Pod coincide con el labelSelector de la restricción.
  • topologyKey especifica kubernetes.io/hostname. Esta etiqueta se adjunta automáticamente a todos los nodos y se propaga con el nombre de host del nodo.
  • matchLabelKeys evita que los lanzamientos de nuevas implementaciones consideren Pods de revisiones anteriores cuando se calcula dónde programar un Pod. La etiqueta pod-template-hash se completa automáticamente con una implementación.

Antiafinidad de pods

La antiafinidad de Pods te permite definir restricciones para las que los Pods se pueden ubicar en el mismo nodo.

En el siguiente manifiesto de ejemplo, se muestra una implementación que usa la antiafinidad para limitar las réplicas a un pod por 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

En este ejemplo de implementación, se especifican 30 réplicas, pero solo se expande a la cantidad de nodos disponibles en tu clúster.

Se aplican las siguientes consideraciones cuando se usa la antiafinidad de Pods:

  • El labels.app: myapp de un Pod coincide con el labelSelector de la restricción.
  • topologyKey especifica kubernetes.io/hostname. Esta etiqueta se adjunta automáticamente a todos los nodos y se propaga con el nombre de host del nodo. Puedes usar otras etiquetas si tu clúster las admite, como region o zone.

Imágenes de contenedor preextraidas

A falta de otras restricciones, de forma predeterminada, kube-scheduler prefiere programar Pods en nodos que ya tienen la imagen del contenedor descargada. Este comportamiento puede ser de interés en clústeres más pequeños sin otros parámetros de configuración de programación en las que sería posible descargar las imágenes en todos los nodos. Sin embargo, recurrir a este concepto debe considerarse como un último recurso. Una mejor solución es usar nodeSelector, restricciones de distribución de topología o afinidad o antiafinidad. Para obtener más información, consulta Asigna Pods a nodos.

Si quieres asegurarte de que las imágenes de contenedor se extraigan de forma anticipada en todos los nodos, puedes usar un DaemonSet como en el siguiente ejemplo:

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

Después de que el Pod sea Running en todos los nodos, vuelve a implementar los Pods para ver si los contenedores ahora se distribuyen de manera uniforme entre los nodos.

¿Qué sigue?

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