Як Kubernetes визначає готовність вузла: детальний розбір

Вузли в Kubernetes відіграють ключову роль, надаючи ресурси для запуску контейнерів. Щоб забезпечити, що вузол може ефективно виконувати свої функції, Kubernetes використовує статус "Node Ready", який вказує на те, що вузол готовий до обробки робочих навантажень. Однак цей статус не є статичним і може змінюватися в залежності від стану різних компонентів вузла. У цій статті ми детально розглянемо, як Kubernetes визначає готовність вузла та які процеси за це відповідають.

Як визначається готовність вузла

Kubernetes використовує компонент kubelet для управління станом кожного вузла. Kubelet — це агент, який працює на кожному вузлі кластера і відповідає за запуск та моніторинг контейнерів через контейнерний runtime (наприклад, Docker або containerd). Цей агент регулярно надсилає оновлення до контролера життєвого циклу вузлів (node lifecycle controller), який відстежує стан вузла та визначає, чи може вузол приймати нові завдання.

Що таке "Node Ready"?

Статус "Node Ready" означає, що вузол повністю функціонує і готовий приймати нові робочі навантаження в кластері. Щоб визначити, чи готовий вузол, kubelet перевіряє стан кількох критичних компонентів.

Критичні компоненти для визначення готовності вузла

Для визначення готовності вузла kubelet перевіряє стан кількох ключових систем:

Контейнерний runtime

Контейнерний runtime (наприклад, Docker або containerd) відповідає за виконання контейнерів. Якщо він працює некоректно, вузол буде позначений як неготовий, оскільки не зможе управляти контейнерами належним чином.

Мережеві компоненти

Вузол має мати стабільне мережеве підключення для взаємодії з іншими вузлами кластера і доступу до зовнішніх ресурсів. Проблеми з мережею можуть призвести до того, що вузол буде вважатися "не готовим" і тимчасово виведений з ротації робочих навантажень.

Фізичний стан вузла

Вузол також може стати неготовим, якщо на ньому закінчуються ресурси, такі як пам'ять, процесор або дисковий простір. Kubelet відстежує ці параметри і приймає рішення щодо готовності вузла на основі їх стану.

Як відбувається перевірка стану вузла

Щоб контролер життєвого циклу вузлів був в курсі стану вузла, kubelet періодично надсилає сигнали Heartbeat. Ці сигнали містять інформацію про поточний стан вузла, включаючи роботу контейнерного runtime, мережеві підключення та наявність ресурсів.

Що відбувається, коли Heartbeat відсутній?

Якщо контролер не отримує сигнал Heartbeat від вузла протягом встановленого часу (зазвичай кілька секунд), вузол отримує статус Unknown (невідомо). Цей статус запобігає передачі нових завдань на вузол, оскільки його стан не може бути підтверджено. Якщо критичні компоненти виходять з ладу, статус вузла змінюється на NotReady (не готовий), що означає, що вузол продовжує працювати, але не приймає нові завдання до вирішення проблеми.

Мітки стану вузла

Кожен вузол у Kubernetes має набір міток стану (conditions), які описують його поточний стан. Основна мітка для визначення готовності — це Ready, але є й інші мітки, які допомагають деталізувати проблеми на вузлі.

• Ready: приймає значення True, False або Unknown і визначає, чи готовий вузол приймати нові завдання.
• MemoryPressure: сигналізує про нестачу оперативної пам'яті на вузлі.
• DiskPressure: вказує на проблеми з дисковим простором.
• PIDPressure: повідомляє про те, що вузол вичерпав доступні ідентифікатори процесів.

Ці мітки дозволяють Kubernetes автоматично приймати рішення, наприклад, переносити робочі навантаження з проблемного вузла на більш стабільні.

Як відстежувати готовність вузлів

Щоб дізнатися статус вузлів у кластері Kubernetes, можна використовувати команду:

kubectl get nodes

Ця команда покаже список усіх вузлів і їхній поточний статус готовності. Вузли зі статусом NotReady тимчасово не приймають нові завдання, що може бути викликано недостатністю ресурсів, мережевими проблемами або збоями в контейнерному runtime.

Для отримання більш детальної інформації про стан вузла можна використати команду:

kubectl describe node <node-name>

Ця команда надасть детальний опис усіх міток стану та діагностичні дані про вузол, що допоможе швидше виявити причини проблем.

Висновок

Готовність вузла в Kubernetes — це складний процес, який включає перевірку кількох компонентів і ресурсів. Kubelet відіграє центральну роль у цьому процесі, контролюючи стан вузла та повідомляючи контролеру життєвого циклу вузлів про будь-які збої. Розуміння того, як працює механізм визначення готовності вузла, дозволяє краще керувати ресурсами кластера і швидко реагувати на можливі проблеми.