譯者 | 晶顏

審校 | 重樓

隨著Kubernetes不斷革新我們管理和部署應(yīng)用程序的方式，理解它的復(fù)雜性對(duì)開發(fā)人員和運(yùn)營團(tuán)隊(duì)都變得至關(guān)重要。如果您沒有一個(gè)專門的DevOps團(tuán)隊(duì)，在使用Kubernetes的過程中可能很容易陷入誤區(qū)。

本指南探討了常見的Kubernetes錯(cuò)誤，并提供了故障排除技巧，以幫助開發(fā)人員在容器編排的復(fù)雜環(huán)境中避坑。

1.識(shí)別配置問題

當(dāng)您在Kubernetes中遇到配置問題時(shí)，首先要使用“kubectl get pods”命令檢查狀態(tài)列。這里會(huì)顯示一些常見的錯(cuò)誤，然后，您需要使用“kubectl description pod”進(jìn)行進(jìn)一步檢查。

常見原因及解決方法

1）資源不足（注意，這里指POD本身的資源，而不是容器內(nèi)的資源。這意味著硬件或周圍的VM達(dá)到了極限）

• 癥狀描述：資源限制導(dǎo)致Pod無法調(diào)度。
• 解決方案：通過添加更多節(jié)點(diǎn)來擴(kuò)展集群以滿足資源需求。

2）卷掛載失敗

• 癥狀描述：Pod無法正常掛載卷。
• 解決方案：確保Pod規(guī)范中準(zhǔn)確定義了存儲(chǔ)，并檢查存儲(chǔ)類和持久卷（Persistent Volume，PV）配置。

詳細(xì)調(diào)查步驟

我們可以使用kubectl describe pod：該命令提供Pod的詳細(xì)描述，包括已發(fā)生的事件。通過檢查這些事件，我們可以查明問題的確切原因。

另一個(gè)重要步驟是資源配額分析。有時(shí)，資源約束是由于名稱空間級(jí)別的資源配額造成的。使用“kubectl get resourcequotas”來檢查配額是否限制了Pod的創(chuàng)建。

2.處理映像提取錯(cuò)誤

ErrImagePull或Imagepulbackoff之類的錯(cuò)誤表示獲取容器映像的問題。這些錯(cuò)誤通常與映像可用性或訪問權(quán)限有關(guān)。

故障排除步驟

第一步是檢查映像名稱，我們可以使用以下命令：

docker pull <image-name>

然后，我們需要驗(yàn)證圖像名稱是否有拼寫錯(cuò)誤或無效字符。我們可以通過grep對(duì)命令進(jìn)行管道輸入，以驗(yàn)證名稱是否100%相同，有些拼寫錯(cuò)誤非常難以發(fā)現(xiàn)。

憑據(jù)也可能是一個(gè)主要的陷阱。例如，從私有存儲(chǔ)庫中提取映像時(shí)授權(quán)失敗。我們必須確保在Kubernetes secrets中正確配置了Docker注冊(cè)憑據(jù)。

還應(yīng)該檢查網(wǎng)絡(luò)配置。確保Kubernetes節(jié)點(diǎn)能夠通過網(wǎng)絡(luò)訪問Docker注冊(cè)表。網(wǎng)絡(luò)策略或防火墻規(guī)則可能會(huì)阻止訪問。

還有一些額外的陷阱，比如圖像標(biāo)記的問題。確保您使用了正確的圖像標(biāo)簽。請(qǐng)注意，最新標(biāo)簽可能并不總是指向預(yù)期的圖像版本。

如果您使用的是私有注冊(cè)表，則可能會(huì)遇到訪問問題。確保您的憑據(jù)是最新的，并且可以從所有區(qū)域的所有節(jié)點(diǎn)訪問注冊(cè)中心。

3.處理節(jié)點(diǎn)問題

與節(jié)點(diǎn)相關(guān)的錯(cuò)誤通常指向物理或虛擬機(jī)問題。這些問題可能會(huì)中斷Kubernetes集群的正常運(yùn)行，需要及時(shí)注意。

我們可以使用下述命令查詢節(jié)點(diǎn)狀態(tài)：

kubectl get nodes

然后，我們可以在結(jié)果輸出中識(shí)別出有問題的節(jié)點(diǎn)。但有時(shí)重新啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)是解決某些問題的優(yōu)選方案。我們可以重新啟動(dòng)受影響的機(jī)器或虛擬機(jī)。Kubernetes應(yīng)該嘗試“自我修復(fù)”并在幾分鐘內(nèi)恢復(fù)。

為了調(diào)查節(jié)點(diǎn)的情況，我們可以使用下面的命令：

kubectl describe node <node-name>

我們還應(yīng)該查找MemoryPressure、DiskPressure或NetworkUnavailable等條件。這些條件為我們應(yīng)該在節(jié)點(diǎn)中解決的潛在問題提供了線索。

預(yù)防措施

節(jié)點(diǎn)監(jiān)控應(yīng)該與Prometheus和Grafana等工具一起使用，以監(jiān)視節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀況和性能。它們可以很好地解決與Kubernetes相關(guān)的低級(jí)問題，我們也可以使用它們來解決高級(jí)應(yīng)用程序問題。

我們還可以利用一些自動(dòng)修復(fù)工具（如Kubernetes Cluster Autoscaler）來根據(jù)工作負(fù)載需求自動(dòng)管理集群中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量。需要注意的是，如此一來所導(dǎo)致的級(jí)聯(lián)失敗可能會(huì)觸發(fā)額外的資源消耗。

4.管理丟失的配置密鑰或秘密

丟失配置密鑰或秘密是破壞Kubernetes部署的常見問題。妥善管理這些因素對(duì)順利運(yùn)作至關(guān)重要。

我們需要使用ConfigMaps和secrets。這讓我們可以安全地存儲(chǔ)配置值和敏感信息。為了避免這種情況，我們需要確保ConfigMaps和Secrets在您的Pod規(guī)范中被正確引用。

我們可以使用下述命令檢查Pod描述：

kubectl describe pod <pod-name>

該命令能夠檢查輸出并查找丟失的配置細(xì)節(jié)，以糾正任何錯(cuò)誤配置。

ConfigMap和secret的創(chuàng)建可以通過下面的命令來驗(yàn)證：

kubectl get configmaps

以及：

kubectl get secrets

確保所需的ConfigMaps和Secrets存在于名稱空間中，并包含預(yù)期的數(shù)據(jù)。最好將ConfigMaps的非敏感部分保留在版本控制中，同時(shí)出于安全考慮排除秘密。此外，您應(yīng)該為不同的環(huán)境（開發(fā)、生產(chǎn)）使用不同的Configmap和Secrets，以避免配置泄漏。

5.利用Buildg進(jìn)行交互式調(diào)試

Buildg是一個(gè)相對(duì)較新的工具，它通過允許交互式調(diào)試來增強(qiáng)Docker配置的調(diào)試過程。

它以類似于標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試的方式為配置問題提供交互式調(diào)試。它允許我們逐步執(zhí)行Dockerfile的各個(gè)階段并設(shè)置斷點(diǎn)。Buildg通過調(diào)試適配器協(xié)議（Debug Adapter Protocol，DAP）與VSCode和其他IDE兼容。

Buildg允許我們?cè)跇?gòu)建過程的每個(gè)階段檢查容器狀態(tài)，以便及早發(fā)現(xiàn)問題。

您可以按照Buildg GitHub頁面上的說明安裝build。

結(jié)語

調(diào)試Kubernetes極具挑戰(zhàn)性，但有了正確的知識(shí)和工具，開發(fā)人員可以有效地識(shí)別和解決常見問題。通過了解配置問題、映像提取錯(cuò)誤、節(jié)點(diǎn)問題以及ConfigMaps和secrets的重要性，開發(fā)人員可以為更健壯、更可靠的Kubernetes部署做出貢獻(xiàn)。像build這樣的工具在交互式調(diào)試方面提供了有效支持，進(jìn)一步彌合了開發(fā)和操作之間的差距。

隨著Kubernetes的不斷發(fā)展，了解新工具和最佳實(shí)踐對(duì)于成功的應(yīng)用程序管理和部署至關(guān)重要。通過主動(dòng)解決這些常見問題，開發(fā)人員可以確保Kubernetes運(yùn)行更順暢、更高效，最終實(shí)現(xiàn)更具彈性和可擴(kuò)展性的應(yīng)用程序。

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原文標(biāo)題：Common Kubernetes Errors and How to Fix Them，作者：Shai Almog