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Kubernetes 1.26:PodDisruptionBudget 守护的不健康 Pod 所用的驱逐策略

作者: Filip Křepinský (Red Hat), Morten Torkildsen (Google), Ravi Gudimetla (Apple)

译者: Michael Yao (DaoCloud)

确保对应用的干扰不影响其可用性不是一个简单的任务。 上个月发布的 Kubernetes v1.26 允许针对 PodDisruptionBudget (PDB) 指定不健康 Pod 驱逐策略,这有助于在节点执行管理操作期间保持可用性。

这解决什么问题?

API 发起的 Pod 驱逐尊重 PodDisruptionBudget (PDB) 约束。这意味着因驱逐 Pod 而请求的自愿干扰不应干扰守护的应用且 PDB 的 .status.currentHealthy 不应低于 .status.desiredHealthy。 如果正在运行的 Pod 状态为 Unhealthy, 则该 Pod 不计入 PDB 状态,只有在应用不受干扰时才可以驱逐这些 Pod。 这有助于尽可能确保受干扰或还未启动的应用的可用性,不会因驱逐造成额外的停机时间。

不幸的是,对于想要腾空节点但又不进行任何手动干预的集群管理员而言,这种机制是有问题的。 若一些应用因 Pod 处于 CrashLoopBackOff 状态(由于漏洞或配置错误)或 Pod 无法进入就绪状态而行为异常, 会使这项任务变得更加困难。当某应用的所有 Pod 均不健康时,所有驱逐请求都会因违反 PDB 而失败。 在这种情况下,腾空节点不会有任何作用。

另一方面,有些用户依赖于现有行为,以便:

  • 防止因删除守护基础资源或存储的 Pod 而造成数据丢失
  • 让应用达到最佳可用性

Kubernetes 1.26 为 PodDisruptionBudget API 引入了新的实验性字段: .spec.unhealthyPodEvictionPolicy。启用此字段后,将允许你支持上述两种需求。

工作原理

API 发起的驱逐是触发 Pod 优雅终止的一个进程。 这个进程可以通过直接调用 API 发起,也能使用 kubectl drain 或集群中的其他主体来发起。 在这个过程中,移除每个 Pod 时将与对应的 PDB 协商,确保始终有足够数量的 Pod 在集群中运行。

以下策略允许 PDB 作者进一步控制此进程如何处理不健康的 Pod。

有两个策略可供选择:IfHealthyBudgetAlwaysAllow

前者,IfHealthyBudget 采用现有行为以达到你默认可获得的最佳的可用性。 不健康的 Pod 只有在其应用中可用的 Pod 个数达到 .status.desiredHealthy 即最小可用个数时才会被干扰。

通过将 PDB 的 spec.unhealthyPodEvictionPolicy 字段设置为 AlwaysAllow, 可以表示尽可能为应用选择最佳的可用性。采用此策略时,始终能够驱逐不健康的 Pod。 这可以简化集群的维护和升级。

我们认为 AlwaysAllow 通常是一个更好的选择,但是对于某些关键工作负载, 你可能仍然倾向于防止不健康的 Pod 被从节点上腾空或其他形式的 API 发起的驱逐。

如何使用?

这是一个 Alpha 特性,意味着你必须使用命令行参数 --feature-gates=PDBUnhealthyPodEvictionPolicy=true 为 kube-apiserver 启用 PDBUnhealthyPodEvictionPolicy 特性门控

以下是一个例子。假设你已在集群中启用了此特性门控且你已定义了运行普通 Web 服务器的 Deployment。 你已为 Deployment 的 Pod 打了标签 app: nginx。 你想要限制可避免的干扰,你知道对于此应用而言尽力而为的可用性也是足够的。 你决定即使这些 Web 服务器 Pod 不健康也允许驱逐。 你创建 PDB 守护此应用,使用 AlwaysAllow 策略驱逐不健康的 Pod:

apiVersion: policy/v1
kind: PodDisruptionBudget
metadata:
  name: nginx-pdb
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  maxUnavailable: 1
  unhealthyPodEvictionPolicy: AlwaysAllow

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