Memecahkan masalah load balancing di GKE

Autopilot Standard

---

Halaman ini menunjukkan cara menyelesaikan masalah terkait load balancing di cluster Google Kubernetes Engine (GKE) menggunakan resource Service, Ingress, atau Gateway.

BackendConfig tidak ditemukan

Error ini terjadi ketika BackendConfig untuk port Layanan ditentukan dalam anotasi Service, tetapi resource BackendConfig yang sebenarnya tidak dapat ditemukan.

Untuk mengevaluasi peristiwa Kubernetes, jalankan perintah berikut:

kubectl get event

Output berikut menunjukkan BackendConfig tidak ditemukan:

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

Untuk mengatasi masalah ini, pastikan Anda tidak membuat resource BackendConfig di namespace yang salah atau salah mengeja referensinya di anotasi Service.

Kebijakan keamanan Ingress tidak ditemukan

Setelah objek Ingress dibuat, jika kebijakan keamanan tidak dikaitkan dengan benar dengan Layanan LoadBalancer, evaluasi peristiwa Kubernetes untuk melihat apakah ada kesalahan konfigurasi. Jika BackendConfig menentukan kebijakan keamanan yang tidak ada, peristiwa peringatan akan dikeluarkan secara berkala.

Untuk mengevaluasi peristiwa Kubernetes, jalankan perintah berikut:

kubectl get event

Output berikut menunjukkan kebijakan keamanan Anda tidak ditemukan:

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

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

Untuk mengatasi masalah ini, tentukan nama kebijakan keamanan yang benar di BackendConfig.

Mengatasi error seri 500 dengan NEG selama penskalaan workload di GKE

Gejala:

Saat menggunakan NEG yang disediakan GKE untuk load balancing, Anda mungkin mengalami error 502 atau 503 untuk layanan selama penurunan skala beban kerja. Error 502 terjadi saat Pod dihentikan sebelum koneksi yang ada ditutup, sedangkan error 503 terjadi saat traffic diarahkan ke Pod yang dihapus.

Masalah ini dapat memengaruhi cluster jika Anda menggunakan produk load balancing yang dikelola GKE yang menggunakan NEG, termasuk Gateway, Ingress, dan NEG mandiri. Jika Anda sering menskalakan beban kerja, cluster Anda berisiko lebih besar terpengaruh.

Diagnosis:

Menghapus Pod di Kubernetes tanpa menguras endpoint-nya dan menghapusnya dari NEG akan terlebih dahulu menyebabkan error seri 500. Untuk menghindari masalah selama penghentian Pod, Anda harus mempertimbangkan urutan operasi. Gambar berikut menampilkan skenario saat BackendService Drain Timeout tidak disetel dan BackendService Drain Timeout ditetapkan dengan BackendConfig.

Catatan: Resolusi berikut tidak efektif dalam menyelesaikan error rangkaian 500 lainnya yang dihasilkan dari preemption Pod atau node di GKE, terutama dalam kasus GKE dengan Spot VM dan preemptible VM.

Skenario 1: BackendService Drain Timeout tidak disetel.

Gambar berikut menampilkan skenario saat BackendService Drain Timeout tidak ditetapkan.

Skenario 2: BackendService Drain Timeout ditetapkan.

Gambar berikut menampilkan skenario saat BackendService Drain Timeout ditetapkan.

Waktu terjadinya error deret 500 bergantung pada faktor-faktor berikut:

• Latensi pelepasan NEG API: Latensi pelepasan NEG API mewakili waktu saat ini yang dibutuhkan untuk menyelesaikan operasi pelepasan di Google Cloud. Hal ini dipengaruhi oleh berbagai faktor di luar Kubernetes, termasuk jenis load balancer dan zona tertentu.

• Latensi pengurasan: Latensi pengurasan menunjukkan waktu yang dibutuhkan load balancer untuk mulai mengarahkan traffic dari bagian tertentu dalam sistem Anda. Setelah pengosongan dimulai, load balancer berhenti mengirimkan permintaan baru ke endpoint, tetapi masih ada latensi dalam memicu pengosongan (Drain Latency) yang dapat menyebabkan error 503 sementara jika Pod sudah tidak ada lagi.

• Konfigurasi health check: Batas health check yang lebih sensitif mengurangi durasi error 503 karena dapat memberikan sinyal kepada load balancer untuk berhenti mengirim permintaan ke endpoint meskipun operasi pelepasan belum selesai.

• Masa tenggang penghentian: Masa tenggang penghentian menentukan jumlah waktu maksimum Pod diberikan untuk keluar. Namun, Pod dapat keluar sebelum masa tenggang penghentian selesai. Jika memerlukan waktu lebih lama dari periode ini, Pod akan dipaksa untuk keluar pada akhir periode ini. Ini adalah setelan di Pod dan perlu dikonfigurasi dalam definisi beban kerja.

Potensi penyelesaian:

Untuk mencegah error 5XX tersebut, terapkan setelan berikut. Nilai waktu tunggu menjuruskan dan Anda mungkin perlu menyesuaikannya untuk aplikasi tertentu. Bagian berikut akan memandu Anda melalui proses penyesuaian.

Gambar berikut menampilkan cara membuat Pod tetap aktif dengan preStopHook:

Untuk menghindari error seri 500, lakukan langkah-langkah berikut:

1. Setel BackendService Drain Timeout untuk layanan Anda ke 1 menit.

   Catatan: Jika waktu permintaan rata-rata Anda lebih dari 30 detik, lihat Menyesuaikan waktu tunggu untuk menyesuaikan BackendService Drain Timeout.

   • Untuk Pengguna Ingress, lihat menetapkan waktu tunggu di BackendConfig.

   • Untuk Pengguna Gateway, lihat mengonfigurasi waktu tunggu di GCPBackendPolicy.

   • Untuk pengguna yang mengelola BackendServices secara langsung saat menggunakan NEG Mandiri, lihat menetapkan waktu tunggu langsung di Layanan Backend.

2. Perluas terminationGracePeriod di Pod.

   Tetapkan terminationGracePeriodSeconds di Pod menjadi 3,5 menit. Jika dikombinasikan dengan setelan yang direkomendasikan, Pod Anda memiliki jangka waktu 30 hingga 45 detik untuk penonaktifan tuntas setelah endpoint Pod dihapus dari NEG. Jika memerlukan lebih banyak waktu untuk penonaktifan tuntas, Anda dapat memperpanjang masa tenggang atau mengikuti petunjuk yang disebutkan di bagian Menyesuaikan waktu tunggu.

   Manifes BackendConfig berikut menentukan waktu tunggu yang menguras koneksi selama 210 detik (3,5 menit):

   apiVersion: v1
   kind: BackendConfig
   metadata:
     name: my-backendconfig
   spec:
     terminationGracePeriodSeconds: 210
     containers:
     - name: my-app
       image: my-app-image:latest
       ports:
       - containerPort: 80
   

3. Terapkan preStopHook ke semua penampung.

   Terapkan preStopHook yang akan memastikan Pod aktif selama 120 detik lebih lama saat endpoint Pod dikosongkan di load balancer dan endpoint dihapus dari NEG.

   Catatan: Terapkan preStopHook ke setiap container di Pod Anda. Tanpa hook ini, container tanpa hook akan keluar segera setelah Pod dihapus. Jika Anda menggunakan alat yang memasukkan penampung, pastikan penampung yang dimasukkan akan memiliki preStopHook yang diperlukan.

   apiVersion: v1
   kind: Pod
   metadata:
     name: my-pod
   spec:
     containers:
     - name: my-app
       # Container configuration details...
       lifecycle:
         preStop:
           exec:
             command: ["/bin/sh", "-c", "sleep 120s"]
   

Menyesuaikan waktu tunggu

Untuk memastikan kontinuitas Pod dan mencegah error seri 500, Pod harus aktif sampai endpoint dihapus dari NEG. Khusus untuk mencegah error 502 dan 503, pertimbangkan untuk menerapkan kombinasi waktu tunggu dan preStopHook.

Catatan: Jika konfigurasi health check ditetapkan untuk segera mendeteksi kegagalan, hal ini dapat menyebabkan load balancer berhenti mengirim permintaan lebih cepat, sehingga berpotensi mengurangi terjadinya error 503. Namun, perhatikan bahwa error 503 mungkin masih terjadi selama durasi ambang batas tidak responsif. Sangat penting untuk memahami bahwa mengonfigurasi health check tidak akan mencegah error 502, yang terjadi saat koneksi yang ada dihentikan sebelum waktunya.

Agar Pod tetap aktif lebih lama selama proses penonaktifan, tambahkan preStopHook ke Pod. Jalankan preStopHook sebelum Pod diberi sinyal untuk keluar, sehingga preStopHook dapat digunakan untuk mempertahankan Pod hingga endpoint yang sesuai dihapus dari NEG.

Untuk memperpanjang durasi Pod tetap aktif selama proses penonaktifan, masukkan preStopHook ke dalam konfigurasi Pod sebagai berikut:

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

Catatan: Dalam Pod multi-penampung, pastikan Anda menambahkan preStopHook ke setiap penampung agar semua penampung tetap aktif. Tanpanya, hanya container dengan hook yang akan berjalan, dan sisanya akan berhenti. Jika Anda menggunakan alat yang menambahkan container, pastikan container yang ditambahkan tersebut juga memiliki preStopHook yang diperlukan.

Anda dapat mengonfigurasi waktu tunggu dan setelan terkait untuk mengelola penonaktifan Pod secara tuntas selama penurunan skala beban kerja. Anda dapat menyesuaikan waktu tunggu berdasarkan kasus penggunaan tertentu. Sebaiknya mulai dengan waktu tunggu yang lebih lama dan kurangi durasi seperlunya. Anda dapat menyesuaikan waktu tunggu dengan mengonfigurasi parameter terkait waktu tunggu dan preStopHook dengan cara berikut:

Waktu Tunggu Pengosongan Layanan Backend

Parameter Backend Service Drain Timeout tidak ditetapkan secara default dan tidak berpengaruh. Jika Anda menetapkan parameter Backend Service Drain Timeout dan mengaktifkannya, load balancer akan berhenti merutekan permintaan baru ke endpoint dan menunggu waktu tunggu sebelum menghentikan koneksi yang ada.

Anda dapat menetapkan parameter Backend Service Drain Timeout menggunakan BackendConfig dengan Ingress, GCPBackendPolicy dengan Gateway, atau secara manual pada BackendService dengan NEG mandiri. Waktu tunggu harus 1,5 hingga 2 kali lebih lama daripada waktu yang diperlukan untuk memproses permintaan. Hal ini untuk memastikan bahwa jika permintaan masuk tepat sebelum penghentian dimulai, permintaan akan selesai sebelum waktu tunggu selesai. Menetapkan parameter Backend Service Drain Timeout ke nilai yang lebih besar dari 0 membantu mengurangi error 503 karena tidak ada permintaan baru yang dikirim ke endpoint yang dijadwalkan untuk dihapus. Agar waktu tunggu ini efektif, Anda harus menggunakannya bersama dengan preStopHook untuk memastikan Pod tetap aktif saat pengosongan terjadi. Tanpa kombinasi ini, permintaan yang ada yang tidak selesai akan menerima error 502.

preStopHook kali

preStopHook harus menunda Pod secara memadai agar latensi pengurangan dan waktu tunggu pengosongan layanan backend selesai, sehingga memastikan Drainase koneksi dan penghapusan endpoint yang tepat dari NEG sebelum Pod dinonaktifkan.

Untuk hasil yang optimal, pastikan waktu eksekusi preStopHook kurang dari atau sama dengan jumlah Backend Service Drain Timeout dan Latensi Pengosongan.

Hal ini dapat dihitung menggunakan rumus:

preStopHook >= Backend Service Drain Timeout + Drain Latency

Sebaiknya setel Latensi Pengosongan ke 1 menit. Jika 500 error terus berlanjut, perkirakan total durasi kemunculan dan tambahkan waktu tersebut dua kali lipat ke latensi. Hal ini memastikan bahwa Pod Anda memiliki cukup waktu untuk terkuras dengan baik sebelum dihapus dari layanan. Anda dapat menyesuaikan nilai ini jika terlalu panjang untuk kasus penggunaan tertentu.

Atau, Anda dapat memperkirakan waktunya dengan memeriksa stempel waktu penghapusan dari Pod dan stempel waktu saat endpoint dihapus dari NEG di Cloud Audit Logs.

Parameter Masa Tenggang Penghentian

Anda harus mengonfigurasi parameter terminationGracePeriod untuk memberikan waktu yang cukup bagi preStopHook untuk selesai dan agar Pod dapat menyelesaikan penonaktifan secara halus.

Secara default, jika tidak disetel secara eksplisit, terminationGracePeriod adalah 30 detik. Anda dapat menghitung terminationGracePeriod yang optimal menggunakan formula:

terminationGracePeriod >= preStopHook Time + Pod shutdown time

Untuk menentukan terminationGracePeriod dalam konfigurasi Pod sebagai berikut:

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

NEG tidak ditemukan saat membuat resource Ingress Internal

Error berikut mungkin terjadi saat Anda membuat Ingress internal di GKE:

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

Error ini terjadi karena Ingress untuk Load Balancer Aplikasi internal memerlukan Grup Endpoint Jaringan (NEG) sebagai backend.

Di lingkungan atau cluster VPC Bersama yang mengaktifkan Kebijakan Jaringan, Anda harus menambahkan anotasi cloud.google.com/neg: '{"ingress": true}' ke manifes Layanan.

Waktu Tunggu Gateway 504: waktu tunggu permintaan upstream

Error berikut mungkin terjadi saat Anda mengakses Layanan dari Ingress internal di GKE:

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

upsteam request timeout

Error ini terjadi karena traffic yang dikirim ke Load Balancer Aplikasi internal di-proxy-kan oleh proxy envoy dalam rentang subnet khusus proxy.

Anda harus membuat aturan firewall untuk mengizinkan traffic dari rentang subnet khusus proxy, pada targetPort Layanan.

Error 400: Nilai tidak valid untuk kolom 'resource.target'

Error berikut mungkin terjadi saat Anda mengakses Layanan dari Ingress internal di 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.

Untuk mengatasi masalah ini, buat subnet khusus proxy.

Kesalahan selama sinkronisasi: kesalahan menjalankan rutinitas sinkronisasi load balancer: loadbalancer tidak tersedia

Salah satu error berikut mungkin terjadi ketika upgrade bidang kontrol GKE atau saat Anda memodifikasi objek 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."

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

Untuk mengatasi masalah ini, coba langkah berikut:

• Tambahkan kolom hosts di bagian tls dari manifes Ingress, lalu hapus Ingress. Tunggu selama lima menit hingga GKE menghapus resource Ingress yang tidak digunakan. Kemudian, buat ulang Ingress. Untuk informasi selengkapnya, lihat Kolom host objek Ingress.
• Kembalikan perubahan yang Anda buat ke Ingress. Kemudian, tambahkan sertifikat menggunakan anotasi atau rahasia Kubernetes.

Ingress Eksternal menghasilkan error HTTP 502

Gunakan panduan berikut untuk memecahkan masalah error HTTP 502 dengan resource Ingress eksternal:

1. Aktifkan log untuk setiap layanan backend yang terkait dengan setiap Layanan GKE yang direferensikan oleh Ingress.
2. Gunakan detail status untuk mengidentifikasi penyebab respons HTTP 502. Detail status yang menunjukkan bahwa respons HTTP 502 yang berasal dari backend memerlukan pemecahan masalah dalam Pod penyaluran, bukan load balancer.

Grup instance tidak terkelola

Anda mungkin mengalami error HTTP 502 dengan resource Ingress eksternal jika Ingress eksternal Anda menggunakan backend grup instance yang tidak dikelola. Masalah ini terjadi saat semua persyaratan berikut terpenuhi:

• Cluster memiliki jumlah total node yang besar di antara semua kumpulan node.
• Pod yang aktif untuk satu atau beberapa Layanan yang direferensikan oleh Ingress hanya terletak di beberapa node.
• Layanan yang dirujuk oleh Ingress menggunakan externalTrafficPolicy: Local.

Untuk menentukan apakah Ingress eksternal Anda menggunakan backend grup instance yang tidak dikelola, lakukan hal berikut:

1. Buka halaman Ingress di Konsol Google Cloud.

   Buka Ingress

2. Klik nama Ingress eksternal Anda.

3. Klik nama Load balancer. Halaman Detail load balancing ditampilkan.

4. Periksa tabel di bagian Layanan backend untuk menentukan apakah Ingress eksternal Anda menggunakan NEG atau grup instance.

Untuk mengatasi masalah ini, gunakan salah satu solusi berikut:

• Gunakan cluster native VPC.
• Gunakan externalTrafficPolicy: Cluster untuk setiap Layanan yang dirujuk oleh Ingress eksternal. Solusi ini menyebabkan Anda kehilangan alamat IP klien asli di sumber paket.
• Gunakan anotasi node.kubernetes.io/exclude-from-external-load-balancers=true. Tambahkan anotasi ke node atau kumpulan node yang tidak menjalankan Pod penayangan untuk Layanan apa pun yang direferensikan oleh Ingress eksternal atau Layanan LoadBalancer di cluster Anda.

Menggunakan log load balancer untuk memecahkan masalah

Anda dapat menggunakan log Load Balancer Jaringan passthrough internal dan log Load Balancer Jaringan passthrough eksternal untuk memecahkan masalah dengan load balancer dan menghubungkan dari load balancing hingga resource GKE.

Log digabungkan per koneksi dan diekspor hampir secara real time. Log dibuat untuk setiap node GKE yang terlibat di jalur data Layanan LoadBalancer, untuk traffic ingress dan egress. Entri log mencakup kolom tambahan untuk resource GKE, seperti: - Nama cluster - Lokasi cluster - Nama layanan - Namespace layanan - Nama pod - Pod namespace

Harga

Tidak ada biaya tambahan untuk menggunakan log. Berdasarkan cara Anda menyerap log, harga standar untuk Cloud Logging, BigQuery, atau Pub/Sub berlaku. Mengaktifkan log tidak berpengaruh pada performa load balancer.

Menggunakan alat diagnostik untuk memecahkan masalah

Alat diagnostik check-gke-ingress memeriksa resource Ingress untuk menemukan kesalahan konfigurasi umum. Anda dapat menggunakan alat check-gke-ingress dengan cara berikut:

• Jalankan alat command line gcpdiag di cluster Anda. Hasil traffic ingress muncul di bagian gke/ERR/2023_004 aturan pemeriksaan.
• Gunakan alat check-gke-ingress saja atau sebagai plugin kubectl dengan mengikuti petunjuk di check-gke-ingress.