关于 Kubernetes中kubelet的一些笔记

2023-01-30 15:35:35 浏览数 (1)

写在前面

  • 今天和小伙伴们分享K8s中Kubelet组件相关笔记
  • 内容涉及kubelet运行机制解析包括
    • 节点Kubelet服务管理
    • kubeletPod管理
    • Pod的健康检查
  • 食用需要有K8s基础，理解不足小伙伴帮忙指正

「 夜深难眠，是遗憾浪费了昨天，是不想面对今天，还是希望时间停留在这些时刻，等一等迷茫的自己 --- 山河已无恙」

kubelet运行机制浅析

在Kubernetes集群中,在每个Node (又称Minion)上都会启动一个kubelet服务进程。该进程用于处理Master下发到本节点的任务(调度器调度这个节点的pod),管理Pod及Pod中的容器。可以把kubelet 理解为在Ks集群中Node 节点的全权代理。

每个kubelet进程都会在API Server(master节点的kube-apiserver服务)上注册节点自身的信息,定期向Master汇报节点资源的使用情况,并通过Metrics Server监控容器和节点资源。

节点管理

Node通过设置kubelet的配置参数registerNode，来决定是否向master上的API Server服务注册自己。如果该参数的值为true，那么kubelet将试着通过API Server注册自己。默认值为true,在kubelet启动命令--config指定的配置文件中设定

Node节点的kubelet服务状态

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┌──[root@vms82.liruilongs.github.io]-[~]
└─$systemctl status kubelet.service
● kubelet.service - kubelet: The Kubernetes Node Agent
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/kubelet.service; enabled; vendor preset: disabled)
  Drop-In: /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d
           └─10-kubeadm.conf
   Active: active (running) since Sun 2022-06-12 14:58:48 CST; 1 months 1 days ago
     Docs: https://kubernetes.io/docs/
 Main PID: 970 (kubelet)
   Memory: 194.4M
   CGroup: /system.slice/kubelet.service
           └─970 /usr/bin/kubelet --bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --pod-manifest-path=/etc/kubernetes/kubelet.d --config=/var/lib/kubelet/config.yaml --network-plugin=cni --pod-infra-container-image=registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.5

从服务状态可以看到，

  • 当前服务单元的描述信息：kubelet: The Kubernetes Node Agent 这是 一个Kubernetes 代理节点服务
  • 当前服务配置文件状态：loaded 已加载
  • 当前服务的插件配置文件位置：Drop-In: /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf
  • kubelet服务的配置文件位置为: /usr/lib/systemd/system/kubelet.service,使用的是优先级最低的配置文件，服务的配置文件的优先级为：
    • 本地配置: /etc/systemd/system/
    • 运行时配置: /run/systemd/system/
    • 软件包安装的配置: /usr/lib/systemd/system/
  • 当前设置为开机自动启动，enabled;
  • 软件厂商默认为不开机自启：vendor preset: disabled
  • 服务当前正在运行，运行开始时间;时常：Active: active (running) since Sun 2022-06-12 14:58:48 CST; 1 months 1 days ago
  • 帮助文档位置：Docs: https://kubernetes.io/docs/
  • 进程PID：Main PID: 970 (kubelet)
  • 消耗内存：Memory: 194.4M
  • Cgroup相关用的什么slice。对应的Cgroup分组：CGroup: /system.slice/kubelet.service

通过Cgroup，我们可以监听任务数、CPU、内存和 IO变化

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┌──[root@vms82.liruilongs.github.io]-[~]
└─$watch -n 3 -d 'systemd-cgtop | grep /system.slice/kubelet.service'
Every 3.0s: systemd-cgtop | grep /system.slice/kubelet.service                          Thu Jul 14 23:53:40 2022

/system.slice/kubelet.service
  1      -   194.7M        -        -

在上面的Service中，除了单元文件 kubelet.service之外，还有一个Drop-In目录 /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d。这个目录中所有后缀为".conf"的文件将在单元文件本身被解析之后被解析,所以说kubelet.service 单元文件的值可能会被覆盖。

通过systemctl cat kubelet.service 可以查看所有的Service单元相关文件

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┌──[root@vms82.liruilongs.github.io]-[/usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d]
└─$systemctl cat kubelet.service
# /usr/lib/systemd/system/kubelet.service
[Unit]
Description=kubelet: The Kubernetes Node Agent #描述信息
Documentation=https://kubernetes.io/docs/ #帮助文档
Wants=network-online.target   # 强依赖
After=network-online.target   #依赖关系,在network-online.target之后执行

[Service]
ExecStart=/usr/bin/kubelet  # 启动命令
Restart=always #重启策略：无条件的重启
StartLimitInterval=0 #设置单元的启动频率限制，没有限制
RestartSec=10  # 10秒后重启

[Install]
WantedBy=multi-user.target  #属于那个target

# /usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf
# Note: This dropin only works with kubeadm and kubelet v1.11 
[Service]
Environment="KUBELET_KUBECONFIG_ARGS=--bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf --kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf --pod-manifest-path=/etc/kubernetes/kube
Environment="KUBELET_CONFIG_ARGS=--config=/var/lib/kubelet/config.yaml"
# This is a file that "kubeadm init" and "kubeadm join" generates at runtime, populating the KUBELET_KUBEADM_ARGS variable dynamically
EnvironmentFile=-/var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env
# This is a file that the user can use for overrides of the kubelet args as a last resort. Preferably, the user should use
# the .NodeRegistration.KubeletExtraArgs object in the configuration files instead. KUBELET_EXTRA_ARGS should be sourced from this file.
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/kubelet
ExecStart=
ExecStart=/usr/bin/kubelet $KUBELET_KUBECONFIG_ARGS $KUBELET_CONFIG_ARGS $KUBELET_KUBEADM_ARGS $KUBELET_EXTRA_ARGS

这里的Target单元:即用于模拟实现“运行级别”,文件扩展名为.target,可以理解Target 就是一个 Unit组，包含许多相关的单元，可以是Service，Socket，Device 等，

在红帽的Linux发行版中，CentOS7之后，采用加载target的方式来替代之前的启动级别。有两个常见的target：multi-user.target与graphical.target。它们分别表示之前运行级别中的3(字符模式 NFS)与5(图像模式)级别。

列出当前使用的运行级别

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┌──[root@vms82.liruilongs.github.io]-[/etc/kubernetes/manifests]
└─$systemctl get-default
multi-user.target

在较新版本中,kubelet弃用了大部分的启动参数，保留了较小的部分，大部分的启动参数通--config启动参数所给的配置文件中进行设置，也就是配置参数

/usr/lib/systemd/system/kubelet.service.d/10-kubeadm.conf 为进程启动时最后的启动命令，具体的启动参数说明

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/usr/bin/kubelet 
--bootstrap-kubeconfig=/etc/kubernetes/bootstrap-kubelet.conf   #某 kubeconfig 文件的路径，该文件将用于获取 kubelet 的客户端证书。 如果 --kubeconfig 所指定的文件不存在，则使用引导所用 kubeconfig 从 API 服务器请求客户端证书。成功后，将引用生成的客户端证书和密钥的 kubeconfig 写入 --kubeconfig 所指定的路径。客户端证书和密钥文件将存储在 --cert-dir 所指的目录。
--kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf   #kubeconfig 配置文件的路径，指定如何连接到 API 服务器。 提供 --kubeconfig 将启用 API 服务器模式，而省略 --kubeconfig 将启用独立模式。
--pod-manifest-path=/etc/kubernetes/kubelet.d   #设置包含要运行的静态 Pod 的文件的路径，或单个静态 Pod 文件的路径。已弃用
--config=/var/lib/kubelet/config.yaml   #kubelet配置文件位置
--network-plugin=cni  #设置 kubelet/Pod 生命周期中各种事件调用的网络插件的名称，将会随着 dockershim 一起删除，已弃用
--pod-infra-container-image=registry.aliyuncs.com/google_containers/pause:3.5 #所指定的镜像不会被镜像垃圾收集器删除。 当容器运行环境设置为 docker 时，各个 Pod 中的所有容器都会 使用此镜像中的网络和 IPC 名字空间。 其他 CRI 实现有自己的配置来设置此镜像。

systemctl show kubelet.service 可用于查看所有的参数

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┌──[root@vms82.liruilongs.github.io]-[/etc/kubernetes/manifests]
└─$systemctl show kubelet.service
Type=simple
Restart=always
NotifyAccess=none
RestartUSec=10s
TimeoutStartUSec=1min 30s
TimeoutStopUSec=1min 30s
WatchdogUSec=0
WatchdogTimestamp=日 2022-06-12 14:58:48 CST
WatchdogTimestampMonotonic=21325336
StartLimitInterval=0
StartLimitBurst=5
StartLimitAction=none
FailureAction=none
......

查看kubelet.service 的正向依赖，所谓正向依赖，是在kubelet之前启动的单元

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┌──[root@vms82.liruilongs.github.io]-[~]
└─$systemctl list-dependencies kubelet.service
kubelet.service
● ├─system.slice
● ├─basic.target
● │ ├─microcode.service
● │ ├─rhel-autorelabel-mark.service
● │ ├─rhel-autorelabel.service
● │ ├─rhel-configure.service
● │ ├─rhel-dmesg.service
● │ ├─rhel-loadmodules.service
● │ ├─selinux-policy-migrate-local-changes@targeted.service
● │ ├─paths.target
● │ ├─slices.target
● │ │ ├─-.slice
● │ │ └─system.slice
● │ ├─sockets.target
● │ │ ├─dbus.socket
● │ │ ├─rpcbind.socket
● │ │ ├─systemd-initctl.socket
● │ │ ├─systemd-journald.socket
● │ │ ├─systemd-shutdownd.socket
● │ │ ├─systemd-udevd-control.socket
● │ │ └─systemd-udevd-kernel.socket
● │ ├─sysinit.target
● │ │ ├─dev-hugepages.mount
● │ │ ├─dev-mqueue.mount
● │ │ ├─kmod-static-nodes.service
● │ │ ├─plymouth-read-write.service
● │ │ ├─plymouth-start.service
● │ │ ├─proc-sys-fs-binfmt_misc.automount
● │ │ ├─sys-fs-fuse-connections.mount
● │ │ ├─sys-kernel-config.mount
● │ │ ├─sys-kernel-debug.mount
● │ │ ├─systemd-ask-password-console.path
● │ │ ├─systemd-binfmt.service
● │ │ ├─systemd-firstboot.service
● │ │ ├─systemd-hwdb-update.service
● │ │ ├─systemd-journal-catalog-update.service
● │ │ ├─systemd-journal-flush.service
● │ │ ├─systemd-journald.service
● │ │ ├─systemd-machine-id-commit.service
● │ │ ├─systemd-modules-load.service
● │ │ ├─systemd-random-seed.service
● │ │ ├─systemd-sysctl.service
● │ │ ├─systemd-tmpfiles-setup-dev.service
● │ │ ├─systemd-tmpfiles-setup.service
● │ │ ├─systemd-udev-trigger.service
● │ │ ├─systemd-udevd.service
● │ │ ├─systemd-update-done.service
● │ │ ├─systemd-update-utmp.service
● │ │ ├─systemd-vconsole-setup.service
● │ │ ├─cryptsetup.target
● │ │ ├─local-fs.target
● │ │ │ ├─-.mount
● │ │ │ ├─rhel-import-state.service
● │ │ │ ├─rhel-readonly.service
● │ │ │ └─systemd-remount-fs.service
● │ │ └─swap.target
● │ └─timers.target
● │   └─systemd-tmpfiles-clean.timer
● └─network-online.target
●   └─NetworkManager-wait-online.service

查看kubelet.service的反向依赖，在kubelet之后启动的单元

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┌──[root@vms82.liruilongs.github.io]-[~]
└─$systemctl list-dependencies kubelet.service --reverse
kubelet.service
● └─multi-user.target # 字符级别
●   └─graphical.target # 图形级别
┌──[root@vms82.liruilongs.github.io]-[~]
└─$systemctl list-dependencies graphical.target | grep kube
●   ├─kubelet.service

--kubeconfig=/etc/kubernetes/kubelet.conf 认证文件,使用 kubelet.conf 文件来组织有关集群、用户、命名空间和身份认证机制的信息。kubectl 命令行工具使用 kubeconfig 文件来查找选择集群所需的信息，并与集群的 API 服务器进行通信。

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┌──[root@vms82.liruilongs.github.io]-[/etc/kubernetes/manifests]
└─$cat /etc/kubernetes/kubelet.conf
apiVersion: v1
clusters: #集群信息：
- cluster: #集群CA证书
    certificate-authority-data:  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
    server: https://192.168.26.81:6443 #集群地址
  name: default-cluster
contexts: #上下文信息
- context: #所有上下文信息
    cluster: default-cluster
    namespace: default
    user: default-auth
  name: default-context  
current-context: default-context #当前上下文
kind: Config
preferences: {}
users: #用户信息
- name: default-auth
  user: #用户CA证书
    client-certificate: /var/lib/kubelet/pki/kubelet-client-current.pem
    client-key: /var/lib/kubelet/pki/kubelet-client-current.pem #用户私钥

关于认证文件的生成小伙伴们可以看看我之前的文章。

关于Kubernetes中API Server使用token、kubeconfig文件认证的一些笔记 https://liruilong.blog.csdn.net/article/details/122694838

--config=/var/lib/kubelet/config.yaml 启动参数配置文件

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┌──[root@vms82.liruilongs.github.io]-[~]
└─$cat /var/lib/kubelet/config.yaml
apiVersion: kubelet.config.k8s.io/v1beta1
authentication:
  anonymous:
    enabled: false
  webhook:
    cacheTTL: 0s
    enabled: true
  x509:
    clientCAFile: /etc/kubernetes/pki/ca.crt
authorization:
  mode: Webhook
  webhook:
    cacheAuthorizedTTL: 0s
    cacheUnauthorizedTTL: 0s
cgroupDriver: systemd #cgroupDriver是 kubelet 用来操控宿主系统上控制组（CGroup） 的驱动程序（cgroupfs 或 systemd）。默认值："cgroupfs"
clusterDNS: #clusterDNS是集群 DNS 服务器的 IP 地址的列表。 如果设置了，kubelet 将会配置所有容器使用这里的 IP 地址而不是宿主系统上的 DNS 服务器来完成 DNS 解析。
- 10.96.0.10
clusterDomain: cluster.local #clusterDomain是集群的 DNS 域名。
cpuManagerReconcilePeriod: 0s #cpuManagerReconcilePeriod是 CPU 管理器的协调周期时长
evictionPressureTransitionPeriod: 0s #evictionPressureTransitionPeriod设置 kubelet 离开驱逐压力状况之前必须要等待的时长。
fileCheckFrequency: 0s
healthzBindAddress: 127.0.0.1
healthzPort: 10248
httpCheckFrequency: 0s
imageMinimumGCAge: 0s
kind: KubeletConfiguration
logging: {}
memorySwap: {}
nodeStatusReportFrequency: 0s
nodeStatusUpdateFrequency: 0s
rotateCertificates: true
runtimeRequestTimeout: 0s
shutdownGracePeriod: 0s
shutdownGracePeriodCriticalPods: 0s
staticPodPath: /etc/kubernetes/manifests #staticPodPath 是指向要运行的本地（静态）Pod 的目录
streamingConnectionIdleTimeout: 0s #streamingConnectionIdleTimeout设置流式连接在被自动关闭之前可以空闲的最长时间。
syncFrequency: 0s #syncFrequency 是对运行中的容器和配置进行同步的最长周期。
volumeStatsAggPeriod: 0s #volumeStatsAggPeriod是计算和缓存所有 Pod 磁盘用量的频率。

参数这些官网都有详细的介绍，小伙伴遇到需要查询可以移步官网

  • 查看配置文件参数：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/config-api/kubelet-config.v1beta1/
  • 查看启动参数：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/command-line-tools-reference/kubelet/

如果在集群运行过程中遇到集群资源不足的情况，可以通过添加机器及运用kubelet的自注册模式来实现扩容。在某些情况下，Kubernetes集群中的某些kubelet没有选择自注册模式，用户需要自己去配置Node的资源信息，同时告知Node上Kubelet API Server的位置。一般情况下，如果有成熟的安装工具，比如kubeadm等，还是使用工具方便一点。

集群管理者能够创建和修改节点信息。如果管理者希望手动创建节点信息，则通过设置kubelet的配置参数“registerNode”即可完成。

kubelet在启动时通过API Server注册节点信息，并定时向API Server发送节点的新消息，API Server在接收到这些信息后，将这些信息写入etcd。

通过kubelet的配置参数 nodeStatusUpdateFrequency 用于设置kubelet每隔多长时间向API Server报告节点状态，默认为10s。注意：更改此常量时请务必谨慎， 它必须与节点控制器中的nodeMonitorGracePeriod一起使用。

通过journalctl -u kubelet.service 查看日志，有的时候，kubelet服务可能死掉，通过journalctl来排除问题

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┌──[root@vms82.liruilongs.github.io]-[~]
└─$ journalctl -u kubelet.service
-- Logs begin at 日 2022-06-12 14:58:36 CST, end at 四 2022-07-14 22:16:38 CST. --
6月 12 14:58:48 vms82.liruilongs.github.io systemd[1]: Started kubelet: The Kubernetes Node Agent.
6月 12 14:58:48 vms82.liruilongs.github.io systemd[1]: Starting kubelet: The Kubernetes Node Agent...
6月 12 14:58:49 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: Flag --pod-manifest-path has been deprecated, This parameter should be set via the config file specified by the Kubelet's --config flag. See https://kubernetes.io/docs/tasks/administer-cluster/kubelet-config-file/ for more information.
6月 12 14:58:49 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: Flag --network-plugin has been deprecated, will be removed along with dockershim.
6月 12 14:58:49 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: Flag --pod-manifest-path has been deprecated, This parameter should be set via the config file specified by the Kubelet's --config flag. See https://kubernetes.io/docs/tasks/administer-cluster/kubelet-config-file/ for more information.
6月 12 14:58:49 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: Flag --network-plugin has been deprecated, will be removed along with dockershim.
6月 12 14:58:49 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:49.396358     970 server.go:440] "Kubelet version" kubeletVersion="v1.22.2"
6月 12 14:58:49 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:49.397298     970 server.go:868] "Client rotation is on, will bootstrap in background"
6月 12 14:58:49 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:49.409027     970 certificate_store.go:130] Loading cert/key pair from "/var/lib/kubelet/pki/kubelet-client-current.pem".
6月 12 14:58:49 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:49.422834     970 dynamic_cafile_content.go:155] "Starting controller" name="client-ca-bundle::/etc/kubernetes/pki/ca.crt"
6月 12 14:58:50 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:50.834139     970 server.go:687] "--cgroups-per-qos enabled, but --cgroup-root was not specified.  defaulting to /"
6月 12 14:58:50 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:50.836548     970 container_manager_linux.go:280] "Container manager verified user specified cgroup-root exists" cgroupRoot=[]
6月 12 14:58:50 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:50.836913     970 container_manager_linux.go:285] "Creating Container Manager object based on Node Config" nodeConfig={RuntimeCgroupsName: SystemCgroupsName: KubeletCgroupsName: ContainerRuntime:docker CgroupsPerQOS:true CgroupRoot:/ CgroupDriver:systemd KubeletRootDir:/var/lib/kubelet ProtectKernelDefaults:false NodeAllocatableConfig:{KubeReservedCgroupName: SystemReservedCgroupName: ReservedSystemCPUs: EnforceNodeAllocatable:map[pods:{}] KubeReserved:map[] SystemReserved:map[] HardEvictionThresholds:[{Signal:imagefs.available Operator:LessThan Value:{Quantity:<nil> Percentage:0.15} GracePeriod:0s MinReclaim:<nil>} {Signal:memory.available Operator:LessThan Value:{Quantity:100Mi Percentage:0} GracePeriod:0s MinReclaim:<nil>} {Signal:nodefs.available Operator:LessThan Value:{Quantity:<nil> Percentage:0.1} GracePeriod:0s MinReclaim:<nil>} {Signal:nodefs.inodesFree Operator:LessThan Value:{Quantity:<nil> Percentage:0.05} GracePeriod:0s MinReclaim:<nil>}]} QOSReserved:map[] ExperimentalCPUManagerPolicy:none ExperimentalCPUManagerPolicyOptions:map[] ExperimentalTopologyManagerScope:container ExperimentalCPUManagerReconcilePeriod:10s ExperimentalMemoryManagerPolicy:None ExperimentalMemoryManagerReservedMemory:[] ExperimentalPodPidsLimit:-1 EnforceCPULimits:true CPUCFSQuotaPeriod:100ms ExperimentalTopologyManagerPolicy:none}
6月 12 14:58:50 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:50.838174     970 topology_manager.go:133] "Creating topology manager with policy per scope" topologyPolicyName="none" topologyScopeName="container"
6月 12 14:58:50 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:50.838223     970 container_manager_linux.go:320] "Creating device plugin manager" devicePluginEnabled=true
6月 12 14:58:50 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:50.838441     970 state_mem.go:36] "Initialized new in-memory state store"
6月 12 14:58:50 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:50.839147     970 kubelet.go:314] "Using dockershim is deprecated, please consider using a full-fledged CRI implementation"
6月 12 14:58:50 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:50.840462     970 client.go:78] "Connecting to docker on the dockerEndpoint" endpoint="unix:///var/run/docker.sock"
6月 12 14:58:50 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:50.840495     970 client.go:97] "Start docker client with request timeout" timeout="2m0s"
6月 12 14:58:50 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:50.851651     970 docker_service.go:566] "Hairpin mode is set but kubenet is not enabled, falling back to HairpinVeth" hairpinMode=promiscuous-bridge
6月 12 14:58:50 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:50.852141     970 docker_service.go:242] "Hairpin mode is set" hairpinMode=hairpin-veth
6月 12 14:58:51 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:51.041739     970 docker_service.go:257] "Docker cri networking managed by the network plugin" networkPluginName="cni"
6月 12 14:58:51 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:51.056895     970 docker_service.go:264] "Docker Info" dockerInfo=&{ID:IBJD:6MIX:4FUA:Z6W3:UIL2:VGXR:K7PS:PN3X:BVBO:5MKQ:D3WY:6JJY Containers:37 ContainersRunning:0 ContainersPaused:0 ContainersStopped:37 Images:56 Driver:overlay2 DriverStatus:[[Backing Filesystem xfs] [Supports d_type true] [Native Overlay Diff true] [userxattr false]] SystemStatus:[] Plugins:{Volume:[local] Network:[bridge host ipvlan macvlan null overlay] Authorization:[] Log:[awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file local logentries splunk syslog]} MemoryLimit:true SwapLimit:true KernelMemory:true KernelMemoryTCP:true CPUCfsPeriod:true CPUCfsQuota:true CPUShares:true CPUSet:true PidsLimit:true IPv4Forwarding:true BridgeNfIptables:true BridgeNfIP6tables:true Debug:false NFd:26 OomKillDisable:true NGoroutines:37 SystemTime:2022-06-12T14:58:51.042314205 08:00 LoggingDriver:json-file CgroupDriver:systemd CgroupVersion:1 NEventsListener:0 KernelVersion:3.10.0-693.el7.x86_64 OperatingSystem:CentOS Linux 7 (Core) OSVersion:7 OSType:linux Architecture:x86_64 IndexServerAddress:https://index.docker.io/v1/ RegistryConfig:0xc0007a4230 NCPU:3 MemTotal:5104164864 GenericResources:[] DockerRootDir:/var/lib/docker HTTPProxy: HTTPSProxy: NoProxy: Name:vms82.liruilongs.github.io Labels:[] ExperimentalBuild:false ServerVersion:20.10.9 ClusterStore: ClusterAdvertise: Runtimes:map[io.containerd.runc.v2:{Path:runc Args:[] Shim:<nil>} io.containerd.runtime.v1.linux:{Path:runc Args:[] Shim:<nil>} runc:{Path:runc Args:[] Shim:<nil>}] DefaultRuntime:runc Swarm:{NodeID: NodeAddr: LocalNodeState:inactive ControlAvailable:false Error: RemoteManagers:[] Nodes:0 Managers:0 Cluster:<nil> Warnings:[]} LiveRestoreEnabled:false Isolation: InitBinary:docker-init ContainerdCommit:{ID:5b46e404f6b9f661a205e28d59c982d3634148f8 Expected:5b46e404f6b9f661a205e28d59c982d3634148f8} RuncCommit:{ID:v1.0.2-0-g52b36a2 Expected:v1.0.2-0-g52b36a2} InitCommit:{ID:de40ad0 Expected:de40ad0} SecurityOptions:[name=seccomp,profile=default] ProductLicense: DefaultAddressPools:[]
6月 12 14:58:51 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: Warnings:[]}
6月 12 14:58:51 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:51.056930     970 docker_service.go:277] "Setting cgroupDriver" cgroupDriver="systemd"
6月 12 14:58:51 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:51.098194     970 kubelet.go:418] "Attempting to sync node with API server"
6月 12 14:58:51 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:51.098254     970 kubelet.go:279] "Adding static pod path" path="/etc/kubernetes/kubelet.d"
6月 12 14:58:51 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:51.098886     970 kubelet.go:290] "Adding apiserver pod source"
6月 12 14:58:51 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:51.099026     970 apiserver.go:42] "Waiting for node sync before watching apiserver pods"
6月 12 14:58:51 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:51.113064     970 kuberuntime_manager.go:244] "Container runtime initialized" containerRuntime="docker" version="20.10.9" apiVersion="1.41.0"
6月 12 14:58:51 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:51.117575     970 server.go:1213] "Started kubelet"
6月 12 14:58:51 vms82.liruilongs.github.io kubelet[970]: I0612 14:58:51.118010     970 server.go:149] "Starting to listen" address="0.0.0.0" port=10250

Pod管理

kubelet 根据 PodSpec 工作。PodSpec 是描述 pod 的 YAML 或 JSON 对象。kubelet 采用一组通过各种机制（主要通过 apiserver）提供的 PodSpec，并确保这些 PodSpec 中描述的容器运行且健康。kubelet 不会管理不是由 Kubernetes 创建的容器。

kubelet通过以下几种方式获取自身Node上要运行的Pod清单。

  • 文件：kubelet启动参数 --config 指定的配置文件目录下的文件（默认目录为“/etc/kubernetes/manifests/”）。通过fileCheckFrequency设置检查该文件目录的时间间隔，默认为20s。
  • HTTP端点（URL）：通过“-manifest-url”参数设置。通过--http-check-frequency设置检查该HTTP端点数据的时间间隔，默认为20s。
  • API Server:kubelet通过API Server监听etcd目录，同步Pod列表。

所有以非API Server方式创建的Pod都叫作Static Pod。kubelet将Static Pod的状态汇报给API Server，API Server为该Static Pod创建一个Mirror Pod和其相匹配。Mirror Pod的状态将真实反映Static Pod的状态。

当Static Pod被删除时，与之相对应的Mirror Pod也会被删除。

kubelet通过API Server Client使用Watch加List的方式监听“/registry/nodes/$”当前节点的名称和“registry/pods”目录，将获取的信息同步到本地缓存中。kubelet监听etcd，所有针对Pod的操作都会被kubelet监听。如果发现有新的绑定到本节点的Pod，则按照Pod清单的要求创建该Pod。

  • 发现本地的Pod被修改，则kubelet会做出相应的修改，比如在删除Pod中的某个容器时，会通过Docker Client删除该容器。
  • 发现删除本节点的Pod，则删除相应的Pod，并通过Docker Client删除Pod中的容器。

kubelet读取监听到的信息，如果是创建和修改Pod任务，则做如下处理。

  • 为该Pod创建一个数据目录。
  • 从API Server读取该Pod清单。
  • 为该Pod挂载外部卷（External Volume）。
  • 下载Pod用到的Secret。
  • 检查已经运行在节点上的Pod，如果该Pod没有容器或Pause容器（“kubernetes/pause”镜像创建的容器）没有启动，则先停止Pod里所有容器的进程。如果在Pod中有需要删除的容器，则删除这些容器。
  • 用kubernetes/pause镜像为每个Pod都创建一个容器。该Pause容器用于接管Pod中所有其他容器的网络。每创建一个新的Pod，kubelet都会先创建一个Pause容器，然后创建其他容器。“kubernetes/pause”镜像大概有200KB，是个非常小的容器镜像。
  • 为Pod中的每个容器做如下处理。
    • 为容器计算一个Hash值，然后用容器的名称去查询对应Docker容器的Hash值。若查找到容器，且二者的Hash值不同，则停止Docker中容器的进程，并停止与之关联的Pause容器的进程；若二者相同，则不做任何处理。
    • 如果容器被终止了，且容器没有指定的restartPolicy（重启策略），则不做任何处理。
    • 调用Docker Client下载容器镜像，调用Docker Client运行容器。

容器健康检查

Pod通过两类探针来检查容器的健康状态。

LivenessProbe探针(存活)

一类是LivenessProbe探针，用于判断容器是否健康并反馈给kubelet。如果LivenessProbe探针探测到容器不健康，则kubelet将删除该容器，并根据容器的重启策略做相应的处理。如果一个容器不包含LivenessProbe探针，那么kubelet认为该容器的LivenessProbe探针返回的值永远是Success；

一个 ReadinessProbe探针Demo，在容器内部执行一个命令,如果该命令的返回码为0,则表明容器健康。

代码语言：javascript复制
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/liveness-probe]
└─$cat liveness-probe.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: pod-liveness
  name: pod-liveness
spec:
  containers:
  - args:
    - /bin/sh
    - -c
    - touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy; slee 10
    livenessProbe:
      exec:
        command:
        - cat
        - /tmp/healthy
      initialDelaySeconds: 5 #容器启动的5s内不监测
      periodSeconds: 5 #每5s钟检测一次
    image: busybox
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: pod-liveness
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always 
status: {}
ReadinessProbe探针(服务可用)

另一类是ReadinessProbe探针，用于判断容器是否启动完成，且准备接收请求。如果ReadinessProbe探针检测到容器启动失败，则Pod的状态将被修改，Endpoint Controller将从Service的Endpoint中删除包含该容器所在Pod的IP地址的Endpoint条目。

kubelet定期调用容器中的LivenessProbe探针来诊断容器的健康状况。LivenessProbe包含以下3种实现方式。

  • ExecAction：在容器内部执行一个命令，如果该命令的退出状态码为0，则表明容器健康。
  • TCPSocketAction：通过容器的IP地址和端口号执行TCP检查，如果端口能被访问，则表明容器健康。
  • HTTPGetAction：通过容器的IP地址和端口号及路径调用HTTP Get方法，如果响应的状态码大于等于200且小于等于400，则认为容器状态健康。

一个 ReadinessProbe探针Demo，

代码语言：javascript复制
┌──[root@vms81.liruilongs.github.io]-[~/ansible/liveness-probe]
└─$cat liveness-probe-tcp.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: pod-livenss-probe
  name: pod-livenss-probe
spec:
  containers:
  - image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: pod-livenss-probe
    livenessProbe:
      failureThreshold: 3
      tcpSocket:
        port: 8080
      initialDelaySeconds: 10
      periodSeconds: 10
      successThreshold: 1
      timeoutSeconds: 10
    resources: {}
  dnsPolicy: ClusterFirst
  restartPolicy: Always
status: {}

关于更多小伙伴们可以看看我之前的博文关于

Kubernetes中Pod健康检测和服务可用性检查的一些笔记 https://blog.csdn.net/sanhewuyang/article/details/122020019

资源监控

在新的Kubernetes监控体系中，Metrics Server用于提供Core Metrics（核心指标），包括Node和Pod的CPU和内存使用数据。其他Custom Metrics（自定义指标）则由第三方组件（如Prometheus）采集和存储。这里感兴趣的小伙伴可以看看我之前的博文

关于 Kubernetes集群性能监控(kube-prometheus-stack/Metrics Server)的一些笔记 https://liruilong.blog.csdn.net/article/details/122729697

博客内容整理参考

  • https://kubernetes.io/zh-cn/docs/
  • https://www.cnblogs.com/wangqingyong/p/14542937.html
  • https://www.freedesktop.org/software/systemd/man/systemd.unit.html
  • http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.service.html
  • 《Kubernetes权威指南》 第四版
容器 api kubernetes https node.js

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