译文 | Kubernetes 1.26：PodDisruptionBudget 守护不健康 Pod 时所用的驱逐策略

news2024/11/29 0:56:01

对于 Kubernetes 集群而言，想要确保日常干扰不影响应用的可用性，不是一个简单的任务。上月发布的 Kubernetes v1.26 增加了一个新的特性：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，保证应用的可用性。

PodDisruptionBudget (PDB)：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/workloads/pods/disruptions/#pod-disruption-budgets

解决什么问题？

API 发起的 Pod 驱逐需遵循 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，确保不会因驱逐造成额外的停机时间。

但对于想要清空节点，而又不进行任何手动干预的集群管理员而言，这种机制很有问题。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复杂。这是因为当某应用的所有 Pod 均不健康时，所有驱逐请求都会因违反 PDB 而失败。这种情况下清空节点不会有任何作用。

另一方面，某些用户经常依赖现有行为来：

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，将允许你达成这两种目的。

02 工作原理

API 发起的驱逐，是触发 Pod 优雅终止的一个过程。这个过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。

而驱逐策略允许 PDB 创建者，进一步控制如何处理不健康的 Pod。有两个驱逐策略可供选择：IfHealthyBudget 和 AlwaysAllow。

前者 IfHealthyBudget 采用现有行为以达到你默认可获得的最佳可用性。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，可以表示为应用选择尽可能最佳的可用性。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，但是对于某些关键负载，你可能仍然倾向于防止不健康的 Pod 被从节点上清空，或其他形式的 API 发起的驱逐。

具体用法

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。

特性门控：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/reference/command-line-tools-reference/feature-gates/

这里举一个例子。假设：

已在集群中启用了此特性门控且已定义了运行普通 Web 服务器的 Deployment；

已为 Deployment 的 Pod 打了标签 app: nginx；

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。

具体 YAML 如下：

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