Résoudre les problèmes liés à l'équilibrage de charge dans GKE

Cette page explique comment résoudre les problèmes liés à l'équilibrage de charge dans les clusters Google Kubernetes Engine (GKE) à l'aide de ressources Service, Ingress ou Gateway.

Si vous avez besoin d'aide supplémentaire, contactez l'assistance Cloud Customer Care.

BackendConfig introuvable

Cette erreur se produit lorsqu'une ressource BackendConfig est spécifiée pour un port de Service dans l'annotation Service, mais que la ressource BackendConfig réelle est introuvable.

Pour évaluer un événement Kubernetes, exécutez la commande suivante :

kubectl get event

Le résultat suivant indique que votre BackendConfig est introuvable :

KIND    ... SOURCE
Ingress ... loadbalancer-controller

MESSAGE
Error during sync: error getting BackendConfig for port 80 on service "default/my-service":
no BackendConfig for service port exists

Pour résoudre ce problème, assurez-vous que vous n'avez pas créé la ressource BackendConfig dans le mauvais espace de noms ou que sa référence n'est pas mal orthographiée dans l'annotation Service.

Règle de sécurité d'objet Ingress introuvable

Une fois l'objet Ingress créé, si la stratégie de sécurité n'est pas correctement associée au service LoadBalancer, évaluez l'événement Kubernetes pour voir s'il existe une erreur de configuration. Si votre BackendConfig spécifie une règle de sécurité qui n'existe pas, un événement d'avertissement est émis régulièrement.

Pour évaluer un événement Kubernetes, exécutez la commande suivante :

kubectl get event

Le résultat suivant indique que votre règle de sécurité est introuvable :

KIND    ... SOURCE
Ingress ... loadbalancer-controller

MESSAGE
Error during sync: The given security policy "my-policy" does not exist.

Pour résoudre ce problème, spécifiez le nom correct de la règle de sécurité dans votre CRD BackendConfig.

Résoudre les erreurs de série 500 avec des NEG lors du scaling des charges de travail dans GKE

Symptôme :

Lorsque vous utilisez des NEG provisionnés par GKE pour l'équilibrage de charge, vous pouvez rencontrer des erreurs 502 ou 503 pour les services pendant le scaling à la baisse des charges de travail. Les erreurs 502 se produisent lorsque les pods sont arrêtés avant la fermeture des connexions existantes, tandis que les erreurs 503 se produisent lorsque le trafic est dirigé vers des pods supprimés.

Ce problème peut affecter les clusters si vous utilisez des produits d'équilibrage de charge gérés par GKE qui utilisent des NEG, y compris des ressources Gateway et Ingress, et des NEG autonomes. Si vous effectuez fréquemment le scaling de vos charges de travail, le risque que votre cluster soit affecté est plus élevé.

Diagnostic :

La suppression d'un pod dans Kubernetes sans drainer son point de terminaison et sans le supprimer du NEG entraîne d'abord des erreurs de série 500. Pour éviter les problèmes lors de l'arrêt des pods, vous devez prendre en compte l'ordre des opérations. Les images suivantes affichent des scénarios lorsque BackendService Drain Timeout n'est pas défini et que BackendService Drain Timeout est défini avec BackendConfig.

Scénario 1 : BackendService Drain Timeout n'est pas défini.

L'image suivante montre un scénario dans lequel BackendService Drain Timeout n'est pas défini.

Le délai avant expiration du drainage du service de backend n'est pas défini

Scénario 2 : BackendService Drain Timeout est défini.

L'image suivante montre un scénario dans lequel BackendService Drain Timeout est défini.

Le délai avant expiration du drainage du service de backend est défini

Le moment exact où les erreurs de série 500 se produisent dépend des facteurs suivants :

  • Latence de dissociation d'API NEG : la latence de dissociation d'API NEG représente le temps nécessaire à la finalisation de l'opération de dissociation dans Google Cloud. Ce temps est influencé par divers facteurs en dehors de Kubernetes, tels que le type d'équilibreur de charge et la zone spécifique.

  • Latence de drainage : la latence de drainage représente le temps nécessaire à l'équilibreur de charge pour commencer à détourner le trafic d'une partie spécifique de votre système. Une fois le drainage initié, l'équilibreur de charge cesse d'envoyer de nouvelles requêtes au point de terminaison, mais il existe toujours un temps de latence pour déclencher le drainage (latence de drainage), ce qui peut provoquer des erreurs 503 temporaires si le pod n'existe plus.

  • Configuration de la vérification de l'état : des seuils de vérification d'état plus sensibles limitent la durée des erreurs 503, car ils peuvent signaler à l'équilibreur de charge d'arrêter d'envoyer des requêtes aux points de terminaison même si l'opération de dissociation n'est pas terminée.

  • Délai de grâce avant l'arrêt : le délai de grâce avant l'arrêt détermine la durée maximale accordée à un pod pour s'arrêter. Toutefois, un pod peut être arrêté avant la fin du délai de grâce avant l'arrêt. Si un pod prend plus de temps que ce délai, il est contraint de s'arrêter à la fin de celui-ci. Il s'agit d'un paramètre sur le pod et il doit être configuré dans la définition de la charge de travail.

Solution potentielle :

Pour éviter ces erreurs 5XX, appliquez les paramètres suivants. Les valeurs de délai avant expiration sont indicatives et il se peut que vous deviez les adapter à votre application spécifique. La section suivante vous guide tout au long du processus de personnalisation.

L'image suivante montre comment maintenir le pod actif avec preStopHook :

Le délai avant expiration du drainage du service de backend est défini

Pour éviter les erreurs de série 500, procédez comme suit :

  1. Définissez le paramètre BackendService Drain Timeout pour votre service sur 1 minute.

  2. Étendez terminationGracePeriod sur le pod.

    Définissez terminationGracePeriodSeconds sur 3,5 minutes sur le pod. Combiné aux paramètres recommandés, cela permet à vos pods de disposer d'une fenêtre de 30 à 45 secondes pour un arrêt progressif après que le point de terminaison du pod a été supprimé du NEG. Si vous avez besoin de plus de temps pour effectuer un arrêt progressif, vous pouvez prolonger le délai de grâce ou suivre les instructions mentionnées dans la section Personnaliser les délais avant expiration.

    Le fichier manifeste suivant spécifie un délai avant expiration du drainage de connexion de 210 secondes (3,5 minutes) :

    spec:
  terminationGracePeriodSeconds: 210
  containers:
  - name: my-app
    ...
  ...

  3. Appliquez un preStopHook à tous les conteneurs.

    Appliquez un preStopHook qui garantira que le pod est actif pendant 120 secondes de plus pendant que le point de terminaison du pod est drainé dans l'équilibreur de charge et que le point de terminaison est supprimé du NEG.

    spec:
  containers:
  - name: my-app
    ...
    lifecycle:
      preStopHook:
        exec:
          command: ["/bin/sh", "-c", "sleep 120s"]
  ...

Personnaliser les délais avant expiration

Pour garantir la continuité du pod et éviter les erreurs de série 500, le pod doit être actif jusqu'à ce que le point de terminaison soit supprimé du NEG. Pour éviter les erreurs 502 et 503, envisagez d'implémenter une combinaison de délais avant expiration et d'un preStopHook.

Pour maintenir le pod actif plus longtemps pendant le processus d'arrêt, ajoutez un preStopHook au pod. Exécutez le preStopHook avant qu'un pod ne reçoive le signal d'arrêt, de sorte que le preStopHook puisse être utilisé pour maintenir le Pod en activité jusqu'à ce que le point de terminaison correspondant soit supprimé du NEG.

Pour prolonger la durée pendant laquelle un pod reste actif pendant le processus d'arrêt, insérez un preStopHook dans la configuration du pod comme suit :

spec:
  containers:
  - name: my-app
    ...
    lifecycle:
      preStopHook:
        exec:
          command: ["/bin/sh", "-c", "sleep <latency time>"]

Vous pouvez configurer des délais avant expiration et les paramètres associés pour gérer l'arrêt progressif des pods lors du scaling à la baisse des charges de travail. Vous pouvez ajuster les délais avant expiration en fonction de cas d'utilisation spécifiques. Nous vous recommandons de commencer par des délais plus longs et de réduire la durée si nécessaire. Vous pouvez personnaliser les délais avant expiration en configurant les paramètres liés au délai d'expiration et le preStopHook de différentes manières :

Délai avant expiration du drainage du service de backend

Le paramètre Backend Service Drain Timeout n'est pas défini par défaut et n'a aucun effet. Si vous définissez le paramètre Backend Service Drain Timeout et que vous l'activez, l'équilibreur de charge arrête d'acheminer de nouvelles requêtes vers le point de terminaison et attend la fin du délai avant d'arrêter les connexions existantes.

Vous pouvez définir le paramètre Backend Service Drain Timeout à l'aide du BackendConfig avec Ingress, du GCPBackendPolicy avec Gateway, ou manuellement sur le BackendService avec les NEG autonomes. Le délai avant expiration doit être 1,5 à 2 fois plus long que le temps nécessaire au traitement d'une requête. Cela garantit que si une requête arrive juste avant le début du drainage, elle se termine avant l'expiration du délai. La définition du paramètre Backend Service Drain Timeout sur une valeur supérieure à 0 permet de limiter les erreurs 503, car aucune nouvelle requête n'est envoyée aux points de terminaison dont la suppression est planifiée. Pour que ce délai avant expiration soit effectif, vous devez l'utiliser conjointement avec le preStopHook pour vous assurer que le pod reste actif pendant le drainage. Sans cette combinaison, les requêtes existantes qui n'ont pas abouti reçoivent une erreur 502.

Durée de preStopHook

Le preStopHook doit retarder suffisamment l'arrêt du pod pour que la latence de drainage et le délai avant expiration du drainage du service de backend soient terminés, garantissant ainsi un drainage de connexion correct et la suppression des points de terminaison du NEG avant l'arrêt du pod.

Pour obtenir des résultats optimaux, assurez-vous que votre temps d'exécution de preStopHook est inférieur ou égal à la somme de Backend Service Drain Timeout et de la latence de drainage.

Cette valeur peut être calculée à l'aide de la formule suivante :

preStopHook >= Backend Service Drain Timeout + Drain Latency

Nous vous recommandons de définir la latence de drainage sur une minute. Si les erreurs 500 persistent, estimez la durée totale d'occurrence et ajoutez le double de ce temps à la latence. Ainsi, votre pod dispose de suffisamment de temps pour être drainé progressivement avant d'être supprimé du service. Vous pouvez ajuster cette valeur si le délai est trop long pour votre cas d'utilisation spécifique.

Vous pouvez également estimer le délai en examinant le code temporel de suppression du pod et le code temporel lorsque le point de terminaison a été supprimé du NEG dans Cloud Audit Logs.

Paramètre de délai de grâce avant l'arrêt

Vous devez configurer le paramètre terminationGracePeriod de façon à laisser suffisamment de temps pour que preStopHook se termine et que le pod s'arrête de manière progressive.

Par défaut, lorsqu'il n'est pas explicitement défini, le délai de terminationGracePeriod est de 30 secondes. Vous pouvez calculer le délai optimal de terminationGracePeriod à l'aide de la formule suivante :

terminationGracePeriod >= preStopHook Time + Pod shutdown time

Pour définir terminationGracePeriod dans la configuration du pod, procédez comme suit :

  spec:
    terminationGracePeriodSeconds: <terminationGracePeriod>
    containers:
    - name: my-app
      ...
    ...

NEG introuvable lors de la création d'une ressource Ingress interne

L'erreur suivante peut se produire lorsque vous créez une ressource Ingress interne dans GKE :

Error syncing: error running backend syncing routine: googleapi: Error 404: The resource 'projects/PROJECT_ID/zones/ZONE/networkEndpointGroups/NEG' was not found, notFound

Cette erreur se produit, car Ingress pour les équilibreurs de charge d'application internes nécessite des groupes de points de terminaison du réseau (NEG, Network Endpoint Group) en tant que backends.

Dans les environnements de VPC partagé ou les clusters sur lesquels des règles de réseau sont activées, ajoutez l'annotation cloud.google.com/neg: '{"ingress": true}' au fichier manifeste de service.

504 Expiration du délai imparti pour la passerelle : expiration du délai de la requête en amont

L'erreur suivante peut se produire lorsque vous accédez à un service à partir d'une ressource Ingress interne dans GKE :

HTTP/1.1 504 Gateway Timeout
content-length: 24
content-type: text/plain

upsteam request timeout

Cette erreur se produit, car le trafic envoyé aux équilibreurs de charge d'application internes est transmis par les proxys Envoy dans la plage de sous-réseau proxy réservé.

Pour autoriser le trafic provenant de la plage de sous-réseau proxy réservé, créez une règle de pare-feu sur le targetPort du service.

Erreur 400 : valeur non valide pour le champ "resource.target"

L'erreur suivante peut se produire lorsque vous accédez à un service à partir d'une ressource Ingress interne dans GKE :

Error syncing:LB_NAME does not exist: googleapi: Error 400: Invalid value for field 'resource.target': 'https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_NAME/regions/REGION_NAME/targetHttpProxies/LB_NAME. A reserved and active subnetwork is required in the same region and VPC as the forwarding rule.

Pour résoudre ce problème, déployez un sous-réseau proxy réservé.

Erreur lors de la synchronisation : erreur lors de l'exécution de la routine de synchronisation de l'équilibreur de charge : l'équilibreur de charge n'existe pas.

L'une des erreurs suivantes peut se produire lorsque le plan de contrôle GKE est mis à niveau ou que vous modifiez un objet Ingress :

"Error during sync: error running load balancer syncing routine: loadbalancer
INGRESS_NAME does not exist: invalid ingress frontend configuration, please
check your usage of the 'kubernetes.io/ingress.allow-http' annotation."

ou

Error during sync: error running load balancer syncing routine: loadbalancer LOAD_BALANCER_NAME does not exist:
googleapi: Error 400: Invalid value for field 'resource.IPAddress':'INGRESS_VIP'. Specified IP address is in-use and would result in a conflict., invalid

Pour résoudre ces problèmes, procédez comme suit :

  • Ajoutez le champ hosts dans la section tls du fichier manifeste d'entrée, puis supprimez l'objet Ingress. Attendez cinq minutes que GKE supprime les ressources Ingress inutilisées. Recréez ensuite ces ressources. Pour plus d'informations, consultez la section Champ d'hôtes d'un objet Ingress.
  • Annulez les modifications que vous avez apportées sur l'objet Ingress. Ajoutez ensuite un certificat à l'aide d'une annotation ou d'un secret Kubernetes.

Ingress externe génère des erreurs HTTP 502

Suivez les conseils ci-dessous pour résoudre les erreurs HTTP 502 avec des ressources Ingress externes :

  1. Activez les journaux pour chaque service de backend associé à chaque service GKE référencé par l'objet Ingress.
  2. Utilisez les détails de l'état pour identifier les causes des réponses HTTP 502. Les détails de l'état indiquant que la réponse HTTP 502 provient du backend nécessitent un dépannage dans les pods actifs, et non dans l'équilibreur de charge.

Groupes d'instances non gérés

Vous pouvez rencontrer des erreurs HTTP 502 avec des ressources Ingress externes si votre entrée externe utilise des backends de groupes d'instances non gérés. Ce problème se produit lorsque toutes les conditions suivantes sont remplies :

  • Le cluster comporte un grand nombre total de nœuds parmi tous les pools de nœuds.
  • Les pods actifs d'un ou de plusieurs services référencés par Ingress sont situés sur seulement quelques nœuds.
  • Les services référencés par Ingress utilisent externalTrafficPolicy: Local.

Pour déterminer si votre entrée externe utilise des backends de groupes d'instances non gérés, procédez comme suit :

  1. Accédez à la page Ingress de la console Google Cloud :

    Accéder à la page Ingress

  2. Cliquez sur le nom de votre Ingress externe.

  3. Cliquez sur le nom de l'équilibreur de charge. La page Détails de l'équilibrage de charge s'affiche.

  4. Consultez le tableau de la section Services de backend pour déterminer si votre Ingress externe utilise des NEG ou des groupes d'instances.

Pour résoudre ce problème, utilisez l'une des méthodes suivantes :

  • Utilisez un cluster de VPC natif.
  • Utilisez externalTrafficPolicy: Cluster pour chaque service référencé par l'objet Ingress externe. Cette solution vous fait perdre l'adresse IP du client d'origine dans les sources du paquet.
  • Utilisez l'annotation node.kubernetes.io/exclude-from-external-load-balancers=true. Ajoutez l'annotation aux nœuds ou aux pools de nœuds qui n'exécutent aucun pod actif pour un service référencé par un objet Ingress externe ou un service LoadBalancer dans votre cluster.

Résoudre les problèmes à l'aide des journaux de l'équilibreur de charge

Vous pouvez utiliser les journaux de l'équilibreur de charge réseau interne à stratégie directe et les journaux de l'équilibreur de charge réseau externe à stratégie directe pour résoudre les problèmes liés aux équilibreurs de charge et corréler le trafic des équilibreurs de charge vers les ressources GKE.

Les journaux sont agrégés par connexion et exportés en quasi-temps réel. Les journaux sont générés pour chaque nœud GKE impliqué dans le chemin de données d'un service LoadBalancer, pour le trafic entrant et sortant. Les entrées de journal incluent des champs supplémentaires pour les ressources GKE, par exemple : - Nom du cluster - Emplacement du cluster - Nom du service - Espace de noms du service - Nom du pod - Pod espace de noms

Tarifs

L'utilisation des journaux n'entraîne aucuns frais supplémentaires. Selon la manière dont vous ingérez les journaux, les tarifs standards pour Cloud Logging, BigQuery ou Pub/Sub s'appliquent. L'activation des journaux n'a aucun effet sur les performances de l'équilibreur de charge.

Utiliser des outils de diagnostic pour résoudre les problèmes

L'outil de diagnostic check-gke-ingress inspecte les ressources Ingress afin de détecter les erreurs de configuration courantes. Vous pouvez utiliser l'outil check-gke-ingress de différentes manières :

  • Exécutez l'outil de ligne de commande gcpdiag sur votre cluster. Les résultats de la ressource Ingress s'affichent dans la section gke/ERR/2023_004 de la règle de vérification.
  • Utilisez l'outil check-gke-ingress seul ou en tant que plug-in kubectl en suivant les instructions de la section check-gke-ingress.

Étapes suivantes

Si vous avez besoin d'une aide supplémentaire, contactez Cloud Customer Care.