6 linksmos sistemos klaidos veikiant „Kubernetes“ [ir jų sprendimas]
Per ilgus Kubernetes naudojimo gamyboje metus sukaupėme daug įdomių istorijų, kaip įvairių sistemos komponentų klaidos privedė prie nemalonių ir/ar nesuprantamų padarinių, turinčių įtakos konteinerių ir ankščių veikimui. Šiame straipsnyje atrinkome keletą dažniausiai pasitaikančių ar įdomiausių. Net jei niekada nepasiseka susidurti su tokiomis situacijomis, skaityti apie tokias trumpas detektyvines istorijas – ypač „iš pirmų lūpų“ – visada įdomu, ar ne?
1 istorija. Supercronic ir Docker pakabinimas
Viename iš klasterių periodiškai gaudavome užšaldytą „Docker“, kuris trukdė normaliam klasterio veikimui. Tuo pačiu metu „Docker“ žurnaluose buvo pastebėta:
level=error msg="containerd: start init process" error="exit status 2: "runtime/cgo: pthread_create failed: No space left on device
SIGABRT: abort
PC=0x7f31b811a428 m=0
goroutine 0 [idle]:
goroutine 1 [running]:
runtime.systemstack_switch() /usr/local/go/src/runtime/asm_amd64.s:252 fp=0xc420026768 sp=0xc420026760
runtime.main() /usr/local/go/src/runtime/proc.go:127 +0x6c fp=0xc4200267c0 sp=0xc420026768
runtime.goexit() /usr/local/go/src/runtime/asm_amd64.s:2086 +0x1 fp=0xc4200267c8 sp=0xc4200267c0
goroutine 17 [syscall, locked to thread]:
runtime.goexit() /usr/local/go/src/runtime/asm_amd64.s:2086 +0x1
…
Labiausiai mus domina ši klaida: pthread_create failed: No space left on device. Greitas tyrimas dokumentacija paaiškino, kad „Docker“ negalėjo suaktyvinti proceso, todėl jis periodiškai užstojo.
Stebėjimo metu šis vaizdas atitinka tai, kas vyksta:
Problema yra tokia: kai užduotis vykdoma supercronic režimu, procesas atsiranda dėl jos negali tinkamai nutraukti, virsta zombis.
Atkreipti dėmesį: Tiksliau tariant, procesus sukuria cron užduotys, tačiau superkronikas nėra pradinė sistema ir negali „priimti“ procesų, kuriuos sukūrė jos vaikai. Kai pakeliami SIGHUP arba SIGTERM signalai, jie neperduodami antriniams procesams, todėl antriniai procesai nesibaigia ir lieka zombio būsenoje. Daugiau apie visa tai galite perskaityti, pavyzdžiui, toks straipsnis.
Yra keletas problemų sprendimo būdų:
Kaip laikinas sprendimas – vienu metu padidinkite PID skaičių sistemoje:
/proc/sys/kernel/pid_max (since Linux 2.5.34)
This file specifies the value at which PIDs wrap around (i.e., the value in this file is one greater than the maximum PID). PIDs greater than this value are not allo‐
cated; thus, the value in this file also acts as a system-wide limit on the total number of processes and threads. The default value for this file, 32768, results in the
same range of PIDs as on earlier kernels
Arba paleiskite užduotis „Supercronic“ ne tiesiogiai, o naudodami tą patį Tini, kuris sugeba teisingai nutraukti procesus ir nesukelti zombių.
Istorija 2. "Zombiai" ištrinant cgrupę
„Kubelet“ pradėjo sunaudoti daug procesoriaus:
Niekam tai nepatiks, todėl apsiginklavome puikus ir pradėjo spręsti problemą. Tyrimo rezultatai buvo tokie:
„Kubelet“ praleidžia daugiau nei trečdalį savo procesoriaus laiko, rinkdamas atminties duomenis iš visų cgrupių:
Branduolio kūrėjų adresų sąraše galite rasti problemos aptarimas. Trumpai tariant, esmė yra tokia: įvairūs tmpfs failai ir kiti panašūs dalykai nėra visiškai pašalinti iš sistemos ištrinant cgrupę, vadinamasis memcg Zombie. Anksčiau ar vėliau jie bus ištrinti iš puslapio talpyklos, tačiau serveryje yra daug atminties ir branduolys nemato prasmės gaišti laiko juos trinti. Todėl jų vis daugėja. Kodėl tai net vyksta? Tai serveris su cron darbais, kuris nuolat sukuria naujas darbo vietas, o kartu su jais ir naujus blokus. Taigi jose esantiems konteineriams sukuriamos naujos cgrupės, kurios greitai ištrinamos.
Kodėl cAdvisor į kubelet sugaišta tiek daug laiko? Tai lengva pamatyti atliekant paprasčiausią vykdymą time cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.stat. Jei sveikame įrenginyje operacija trunka 0,01 sekundės, tai probleminiame cron02 tai užtrunka 1,2 sekundės. Reikalas tas, kad cAdvisor, kuris labai lėtai nuskaito duomenis iš sysfs, bando atsižvelgti į zombių cgrupėse naudojamą atmintį.
Norėdami priverstinai pašalinti zombius, bandėme išvalyti talpyklas, kaip rekomenduojama LKML: sync; echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches, - tačiau branduolys pasirodė sudėtingesnis ir sudaužė automobilį.
Ką daryti? Problema sprendžiama (įsipareigoti, o aprašymą žr paleidimo pranešimą) atnaujinant Linux branduolį į 4.16 versiją.
Istorija 3. Systemd ir jos tvirtinimas
Vėlgi, kubeletas sunaudoja per daug išteklių kai kuriuose mazguose, tačiau šį kartą jis sunaudoja per daug atminties:
Paaiškėjo, kad Ubuntu 16.04 naudojamoje systemd yra problema, ir ji atsiranda valdant prijungimui sukurtus laikiklius subPath iš ConfigMaps arba paslapčių. Po to, kai ankštis baigia savo darbą išliks sisteminis servisas ir jo aptarnavimo laikiklis sistemoje. Laikui bėgant jų susikaupia labai daug. Yra net problemų šia tema:
#!/bin/bash
# we will work only on xenial
hostrelease="/etc/lsb-release-host"
test -f ${hostrelease} && grep xenial ${hostrelease} > /dev/null || exit 0
# sleeping max 30 minutes to dispense load on kube-nodes
sleep $((RANDOM % 1800))
stoppedCount=0
# counting actual subpath units in systemd
countBefore=$(systemctl list-units | grep subpath | grep "run-" | wc -l)
# let's go check each unit
for unit in $(systemctl list-units | grep subpath | grep "run-" | awk '{print $1}'); do
# finding description file for unit (to find out docker container, who born this unit)
DropFile=$(systemctl status ${unit} | grep Drop | awk -F': ' '{print $2}')
# reading uuid for docker container from description file
DockerContainerId=$(cat ${DropFile}/50-Description.conf | awk '{print $5}' | cut -d/ -f6)
# checking container status (running or not)
checkFlag=$(docker ps | grep -c ${DockerContainerId})
# if container not running, we will stop unit
if [[ ${checkFlag} -eq 0 ]]; then
echo "Stopping unit ${unit}"
# stoping unit in action
systemctl stop $unit
# just counter for logs
((stoppedCount++))
# logging current progress
echo "Stopped ${stoppedCount} systemd units out of ${countBefore}"
fi
done
... ir jis veikia kas 5 minutes naudojant anksčiau minėtą supercronic. Jo Dockerfile atrodo taip:
Pastebėta, kad: jei ant mazgo uždėsime ankštį ir jos vaizdas išpumpuojamas labai ilgai, tai kitas, „pataikęs“ į tą patį mazgą, paprasčiausiai nepradeda traukti naujos ankšties įvaizdžio. Vietoj to, jis laukia, kol bus ištrauktas ankstesnės angos vaizdas. Dėl to rinkinys, kuris jau buvo suplanuotas ir kurio vaizdą buvo galima atsisiųsti vos per minutę, bus containerCreating.
Renginiai atrodys maždaug taip:
Normal Pulling 8m kubelet, ip-10-241-44-128.ap-northeast-1.compute.internal pulling image "registry.example.com/infra/openvpn/openvpn:master"
Pasirodo, kad vienas vaizdas iš lėto registro gali blokuoti diegimą už mazgą.
Deja, nėra daug išeičių iš situacijos:
Pabandykite naudoti „Docker“ registrą tiesiogiai klasteryje arba tiesiogiai su klasteriumi (pavyzdžiui, „GitLab“ registras, „Nexus“ ir kt.);
Veikiant įvairioms programoms, taip pat susidūrėme su situacija, kai mazgas visiškai nustoja būti pasiekiamas: SSH nereaguoja, visi stebėjimo demonai nukrenta, o tada žurnaluose nėra nieko (arba beveik nieko) anomalaus.
Papasakosiu jums nuotraukose, naudodamas vieno mazgo, kuriame veikė MongoDB, pavyzdį.
Taip atrodo viršuje į nelaimingi atsitikimai:
Ir taip - po nelaimingi atsitikimai:
Stebėjimo metu taip pat yra staigus šuolis, kai mazgas nustoja būti pasiekiamas:
Taigi iš ekrano kopijų aišku, kad:
Įrenginio RAM yra arti pabaigos;
Staigus RAM suvartojimo šuolis, po kurio prieiga prie viso įrenginio staiga išjungiama;
„Mongo“ ateina didelė užduotis, kuri verčia DBVS procesą naudoti daugiau atminties ir aktyviai skaityti iš disko.
Pasirodo, jei Linux pritrūksta laisvos atminties (atminties slėgis atsiranda) ir nėra apsikeitimo, tada į Kai atvyksta OOM žudikas, gali atsirasti pusiausvyros veiksmas tarp puslapių įmetimo į puslapio talpyklą ir įrašymo atgal į diską. Tai atlieka kswapd, kuris drąsiai atlaisvina kuo daugiau atminties puslapių tolesniam platinimui.
Deja, esant didelei I/O apkrovai ir nedideliam laisvos atminties kiekiui, kswapd tampa visos sistemos kliūtimi, nes jie prie jo pririšti visi atminties puslapių paskirstymai (puslapių gedimai) sistemoje. Tai gali tęstis labai ilgai, jei procesai nebenori naudoti atminties, bet yra fiksuojami pačiame OOM-žudiko bedugnės krašte.
Kyla natūralus klausimas: kodėl OOM žudikas ateina taip vėlai? Dabartinėje iteracijoje OOM žudikas yra labai kvailas: jis užmuš procesą tik tada, kai nepavyks skirti atminties puslapio, t.y. jei puslapio klaida nepavyksta. Tai neįvyksta gana ilgai, nes kswapd drąsiai atlaisvina atminties puslapius, puslapių talpyklą (tiesą sakant, visą sistemos disko I/O) išmesdamas atgal į diską. Išsamiau, su veiksmų, reikalingų tokioms branduolio problemoms pašalinti, aprašymu galite perskaityti čia.
Kai kuriuose klasteriuose, kuriuose veikia tikrai daug ankščių, pradėjome pastebėti, kad dauguma jų labai ilgai „kabo“ valstybėje. Pending, nors patys Docker konteineriai jau veikia mazguose ir su jais galima dirbti rankiniu būdu.
Be to, į describe Čia nėra nieko blogo:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 1m default-scheduler Successfully assigned sphinx-0 to ss-dev-kub07
Normal SuccessfulAttachVolume 1m attachdetach-controller AttachVolume.Attach succeeded for volume "pvc-6aaad34f-ad10-11e8-a44c-52540035a73b"
Normal SuccessfulMountVolume 1m kubelet, ss-dev-kub07 MountVolume.SetUp succeeded for volume "sphinx-config"
Normal SuccessfulMountVolume 1m kubelet, ss-dev-kub07 MountVolume.SetUp succeeded for volume "default-token-fzcsf"
Normal SuccessfulMountVolume 49s (x2 over 51s) kubelet, ss-dev-kub07 MountVolume.SetUp succeeded for volume "pvc-6aaad34f-ad10-11e8-a44c-52540035a73b"
Normal Pulled 43s kubelet, ss-dev-kub07 Container image "registry.example.com/infra/sphinx-exporter/sphinx-indexer:v1" already present on machine
Normal Created 43s kubelet, ss-dev-kub07 Created container
Normal Started 43s kubelet, ss-dev-kub07 Started container
Normal Pulled 43s kubelet, ss-dev-kub07 Container image "registry.example.com/infra/sphinx/sphinx:v1" already present on machine
Normal Created 42s kubelet, ss-dev-kub07 Created container
Normal Started 42s kubelet, ss-dev-kub07 Started container
Šiek tiek pasikasę padarėme prielaidą, kad kubeletas tiesiog nespėja nusiųsti visos informacijos apie podų būseną ir gyvumo/parengties testus į API serverį.
Ir išstudijavę pagalbą, radome šiuos parametrus:
--kube-api-qps - QPS to use while talking with kubernetes apiserver (default 5)
--kube-api-burst - Burst to use while talking with kubernetes apiserver (default 10)
--event-qps - If > 0, limit event creations per second to this value. If 0, unlimited. (default 5)
--event-burst - Maximum size of a bursty event records, temporarily allows event records to burst to this number, while still not exceeding event-qps. Only used if --event-qps > 0 (default 10)
--registry-qps - If > 0, limit registry pull QPS to this value.
--registry-burst - Maximum size of bursty pulls, temporarily allows pulls to burst to this number, while still not exceeding registry-qps. Only used if --registry-qps > 0 (default 10)
Kaip matyta, numatytosios reikšmės yra gana mažos, o 90% patenkina visus poreikius... Tačiau mūsų atveju to nepakako. Todėl nustatome šias reikšmes:
... ir iš naujo paleidome kubeletus, po kurių iškvietimų į API serverį diagramose pamatėme tokį paveikslėlį:
... ir taip, viskas pradėjo skraidyti!
PS
Už pagalbą renkant klaidas ir ruošiant šį straipsnį nuoširdžiai dėkoju daugeliui mūsų įmonės inžinierių, o ypač kolegai iš mūsų tyrimų ir plėtros komandos Andrejui Klimentjevui (zuzzas).