Kubernetes中的僵尸Pod问题

问题描述

在使用Kubernetes运行高可用的Redis时，遇到了一个问题：当Redis主节点所在的节点宕机时，应该停止的Pod仍然继续运行，并且还会创建新的Pod，导致无法通过Service访问Redis主节点。用户使用Redis Sentinel进行故障转移，当Redis主节点所在的节点宕机时，一个从节点会替代主节点成为新的主节点。但是，这些隐藏的Pod会阻止故障转移，因为Sentinel认为主节点没有宕机，并将新创建的Redis实例添加到集群中作为从节点。

用户的YAML文件如下：

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: redis
  labels:
    app: redis
spec:
  serviceName: redis
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 0
      tolerations:
      - key: node.kubernetes.io/not-ready
        effect: NoExecute
        tolerationSeconds: 0
      - key: node.kubernetes.io/unreachable
        effect: NoExecute
        tolerationSeconds: 0
      serviceAccountName: redis-sa
      containers:
      - name: redis
        image: exampleregistry.com/redis
        imagePullPolicy: Always
        args: ["/data/redis.conf"]
        ports:
        - containerPort: 6379
          name: redis-port
        readinessProbe:
          tcpSocket:
            port: 6379
        envFrom:
        - secretRef:
            name: redis
        resources:
          requests:
            memory: 64Mi
          limits:
            memory: 1Gi
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: redis-sentinel
  labels:
    app: redis-sentinel
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: redis-sentinel
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis-sentinel
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 0
      tolerations:
      - key: node.kubernetes.io/not-ready
        effect: NoExecute
        tolerationSeconds: 0
      - key: node.kubernetes.io/unreachable
        effect: NoExecute
        tolerationSeconds: 0
      containers:
      - name: sentinel
        image: exampleregistry.com/redis
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        args: ["/data/sentinel.conf", "--sentinel"]
        ports:
        - containerPort: 26379
          name: redis-port
        readinessProbe:
          tcpSocket:
            port: redis-port
        envFrom:
        - secretRef:
            name: redis

解决方案

请注意以下操作注意版本差异及修改前做好备份。

方案1

根据用户的描述，可能是由于Redis主节点所在的节点宕机后，Pod没有被正确终止，导致新的Pod被创建。为了解决这个问题，可以尝试以下步骤：
1. 在StatefulSet的spec中，将terminationGracePeriodSeconds设置为一个较小的值，比如0。这将使Pod在收到终止信号后立即终止。
2. 在StatefulSet的spec中，为每个Redis Pod添加一个livenessProbe，用于检查Redis实例的健康状态。可以使用redis-cli ping命令来检查Redis是否正常工作。如果Redis无法正常工作，Pod将被终止并重新创建。
3. 在StatefulSet的spec中，为每个Redis Pod添加一个readinessProbe，用于检查Redis实例是否准备好接受请求。可以使用redis-cli ping命令来检查Redis是否准备好。如果Redis未准备好，Pod将被标记为不可用，不会接收到新的请求。

下面是修改后的YAML文件示例：

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: redis
  labels:
    app: redis
spec:
  serviceName: redis
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 0
      tolerations:
      - key: node.kubernetes.io/not-ready
        effect: NoExecute
        tolerationSeconds: 0
      - key: node.kubernetes.io/unreachable
        effect: NoExecute
        tolerationSeconds: 0
      serviceAccountName: redis-sa
      containers:
      - name: redis
        image: exampleregistry.com/redis
        imagePullPolicy: Always
        args: ["/data/redis.conf"]
        ports:
        - containerPort: 6379
          name: redis-port
        livenessProbe:
          exec:
            command:
            - redis-cli
            - ping
          initialDelaySeconds: 10
          periodSeconds: 10
        readinessProbe:
          exec:
            command:
            - redis-cli
            - ping
          initialDelaySeconds: 5
          periodSeconds: 5
        envFrom:
        - secretRef:
            name: redis
        resources:
          requests:
            memory: 64Mi
          limits:
            memory: 1Gi
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: redis-sentinel
  labels:
    app: redis-sentinel
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: redis-sentinel
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis-sentinel
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 0
      tolerations:
      - key: node.kubernetes.io/not-ready
        effect: NoExecute
        tolerationSeconds: 0
      - key: node.kubernetes.io/unreachable
        effect: NoExecute
        tolerationSeconds: 0
      containers:
      - name: sentinel
        image: exampleregistry.com/redis
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        args: ["/data/sentinel.conf", "--sentinel"]
        ports:
        - containerPort: 26379
          name: redis-port
        readinessProbe:
          tcpSocket:
            port: redis-port
        envFrom:
        - secretRef:
            name: redis

方案2

如果以上方案无法解决问题，可以尝试使用Kubernetes的其他功能来实现故障转移。例如，可以使用Deployment来管理Redis实例，使用Service来暴露Redis服务，并使用Horizontal Pod Autoscaler来自动调整Redis实例的数量。这样，当Redis主节点所在的节点宕机时，Deployment会自动将Redis实例重新调度到其他可用的节点上，并更新Service的Endpoint，确保应用程序可以继续访问Redis服务。

请注意，方案2需要对用户的应用程序进行适当的修改和配置，以适应新的部署方式。

方案3

如果以上方案仍无法解决问题，可能需要进一步调查问题的根本原因。可以通过以下步骤来进行调查：
1. 使用kubectl get pods | grep redis命令查看Redis Pod的状态。检查是否有任何异常状态的Pod。
2. 使用kubectl describe pod <pod_name>命令查看Pod的详细信息。检查是否有任何错误或警告信息。
3. 检查Kubernetes集群的日志，查找与Redis Pod相关的任何错误或警告信息。
4. 检查Redis Sentinel的配置，确保配置正确并与Kubernetes集群的配置相匹配。

根据调查结果，可以进一步分析问题并采取适当的措施来解决问题。

以上是解决Kubernetes中的僵尸Pod问题的几种可能方案。根据具体情况选择合适的方案，并根据需要进行适当的调整和配置。