Kubernetes Troubleshooting: Hướng dẫn đơn giản hóa cho mọi lập trình viên

Kubernetes là một hệ thống phức tạp, việc xử lý sự cố trong hệ thống này có thể khá khó khăn. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những hướng dẫn hữu ích để đơn giản hóa quá trình xử lý sự cố Kubernetes một cách hiệu quả.

Việc giải quyết vấn đề ngay cả trong các cụm, nút và vùng chứa K8s nhỏ cũng có thể phức tạp và thường khó xác định và giải quyết sự cố. Và một vấn đề thậm chí không phải lúc nào cũng dễ dàng để theo dõi - nó có thể là sự cố trong một hoặc nhiều pod, một vùng chứa đơn lẻ, bộ điều khiển, control plane hoặc trong nhiều thành phần.

Như bạn có thể mong đợi, độ phức tạp sẽ tăng lên theo cấp số nhân khi bạn xử lý một môi trường sản xuất quy mô lớn với nhiều microservice liên quan.

Các microservice này thường được tạo bởi các nhóm phát triển khác nhau. Cũng có những trường hợp các microservice này được xây dựng bởi nhiều nhóm khác nhau nhưng trên một cụm K8s chung.

Trong những trường hợp như vậy, có thể có sự nhầm lẫn về việc ai chịu trách nhiệm xử lý sự cố.

Nhưng đừng lo lắng - bạn có thể tránh biến việc xử lý sự cố Kubernetes thành một mớ hỗn độn không thể quản lý và lãng phí tài nguyên với sự trợ giúp của các mẹo vặt hữu ích sau đây.

Tăng cường khả năng hiển thị - Chìa khóa cho xử lý sự cố hiệu quả

Một trong những điểm quan trọng nhất trong việc xử lý sự cố Kubernetes là nhu cầu cải thiện khả năng hiển thị.

Dữ liệu từ khảo sát "The State of Kubernetes Security 2020" cho thấy 75% người dùng Kubernetes coi khả năng hiển thị là điều cần thiết vì có thể tẻ nhạt và khó khăn để nhanh chóng xác định và kiểm tra mọi thứ mà một tổ chức đã triển khai theo thời gian.

1. Tại sao khả năng hiển thị lại quan trọng trong K8s?

Khả năng hiển thị K8s được tăng cường thực sự giúp bạn có được thông tin chi tiết về hoạt động và bảo mật. Nó cũng giúp đạt được những điều sau:

• Đảm bảo tuân thủ. Khi các tổ chức tuân thủ các tiêu chuẩn hoặc nguyên tắc đã được thiết lập, khả năng bị vướng vào các tình huống phức tạp hoặc phức tạp thực sự giảm xuống. Điều này cũng có nghĩa là việc xử lý sự cố trở nên dễ dàng hơn nhiều.
• Xác định lưu lượng truy cập thích hợp. Đặc biệt, lưu lượng truy cập dữ liệu giữa các dịch vụ hoặc microservice giống như mô tả về sức khỏe của hệ thống K8s. Lưu lượng truy cập phải đi đến nơi cần đến. Nếu không, hãy mong đợi các trục trặc nghiêm trọng và các vấn đề nghiêm trọng.
• Biết những gì đang chạy trong môi trường K8s và xác định xem chúng có được định cấu hình phù hợp hay không. Rất khó để thực hiện bất kỳ việc xử lý sự cố nào nếu bạn không quen thuộc với môi trường K8s của mình.
• Dự đoán nhu cầu theo mùa. Với kiến thức và hiểu biết phù hợp về Kubernetes, bạn có thể thấy các xu hướng hoặc mô hình sử dụng tài nguyên. Điều này giúp bạn đưa ra các dự đoán và dự đoán cũng có thể hữu ích trong việc xử lý sự cố.
• Cho phép sử dụng tài nguyên hiệu quả. Tăng cường khả năng hiển thị cho phép bạn xác định xem bạn có đang sử dụng đúng lượng tài nguyên so với độ trễ và hiệu suất trong lịch sử hay không.
• Xử lý sự cố hiệu quả. Việc nắm bắt rõ ràng mọi thứ đang diễn ra trong môi trường sử dụng Kubernetes cuối cùng sẽ dẫn đến kết quả xử lý sự cố tốt hơn, bởi vì sẽ dễ dàng tìm ra nguyên nhân gốc rễ của các sự cố bạn gặp phải với các ứng dụng và microservice hơn.

2. Cách cải thiện khả năng hiển thị K8s của bạn

Nếu bạn muốn cải thiện khả năng hiển thị K8s của mình, bạn sẽ cần thu thập hai loại dữ liệu: thời gian thực và lịch sử.

Dữ liệu thời gian thực là cần thiết để xác định và giải quyết sự cố hiện tại. Dữ liệu lịch sử đóng vai trò là cơ sở trong các hoạt động đo điểm chuẩn so với một thứ gì đó được coi là bình thường hoặc bình thường.

Cả hai loại dữ liệu đều hữu ích trong việc xử lý sự cố và có thể trở nên hữu ích hơn nữa khi chúng cải thiện khả năng hiển thị Kubernetes của bạn.

Bạn có thể đạt được khả năng hiển thị cao hơn bằng cách tạo ra một cách để nhận và phân tích hiệu quả dữ liệu thời gian thực và lịch sử. Bạn cũng có thể tăng khả năng hiển thị bằng cách sử dụng các công cụ tạo điều kiện triển khai và giám sát nâng cao.

Có nhiều công cụ Kubernetes cho phép giám sát trực tiếp, kiểm soát và theo dõi. Các công cụ này có thể cung cấp cho bạn các trang cập nhật trạng thái mạnh mẽ, số liệu và các chức năng OpenTracing bao gồm hỗ trợ cho các nền tảng khả năng quan sát như LightStep và Datadog.

Quản lý lỗi hiệu quả: Nắm vững các lỗi phổ biến và quy trình xử lý

Việc tìm ra lỗi là chưa đủ. Bạn cũng cần có một cách thức có tổ chức và hiệu quả để quản lý các vấn đề. Điều này giúp ngăn chặn (hoặc giải quyết nhanh chóng hơn) các vấn đề tương tự trong tương lai.

Như chúng ta vừa thảo luận, khả năng hiển thị Kubernetes được cải thiện giúp bạn sử dụng tài nguyên của mình hiệu quả hơn. Và bạn nên tận dụng lợi thế về hiệu quả này bằng cách đưa ra cách tiếp cận có tổ chức và hiệu quả trong việc quản lý các lỗi Kubernetes của mình.

Để bắt đầu, hãy biến nó thành một điểm để thành thạo các lỗi K8s phổ biến, như những lỗi được mô tả dưới đây. Trong nhiều trường hợp, các vấn đề chỉ là những lỗi phổ biến hoặc đơn giản mà nhiều nhà phát triển K8s có xu hướng phân tích quá mức.

1. Các lỗi Kubernetes phổ biến

CreateContainerConfigError. Lỗi này thường xuất phát từ việc thiếu ConfigMap hoặc bí mật (các đối tượng K8s chứa dữ liệu nhạy cảm chẳng hạn như thông tin đăng nhập).

Vấn đề có thể là sự cố xác thực trong sổ đăng ký vùng chứa hoặc sử dụng sai tên hoặc thẻ hình ảnh. Bạn có thể xác định các sự cố này bằng cách chạy các lệnh thích hợp.

CrashLoopBackOff. Lỗi này xảy ra khi một pod không thể được lên lịch trên một nút. Điều này có thể xảy ra do bạn không có đủ tài nguyên trên một nút để chạy một pod hoặc một pod không gắn được ổ đĩa được yêu cầu.

Kubernetes Node Not Ready. Điều này xảy ra khi một nút worker bị chấm dứt hoặc gặp sự cố, dẫn đến việc tất cả các pod trạng thái nằm trên nút tắt máy không khả dụng.

Điều này thường tự giải quyết sau một thời gian. Tuy nhiên, nếu thời gian là điều cốt yếu, bạn sẽ cần lên lịch lại các pod trạng thái trên một nút đang chạy khác.

Đối với các vấn đề khác, xử lý sự cố tiêu chuẩn thường bao gồm một vài bước. Đối với việc xử lý sự cố pod K8s, bạn thường cần:

• kiểm tra đầu ra của lệnh kubectl describe pod,
• kiểm tra lỗi trong mô tả pod,
• kiểm tra sự không khớp giữa máy chủ API và bảng kê khai pod cục bộ (và chẩn đoán các sự cố pod khác thông qua nhật ký pod) và
• thực hiện gỡ lỗi Container Exec, gỡ lỗi Vùng chứa Gỡ lỗi tạm thời và lệnh Gỡ lỗi Pod trên nút.

Khi nói đến các cụm K8s, bạn sẽ cần xem thông tin cụm cơ bản, truy xuất nhật ký cụm và triển khai các giải pháp theo những sự cố bạn tìm thấy.

Ví dụ: để giải quyết sự cố máy ảo của máy chủ API bị lỗi hoặc tắt máy, bạn sẽ cần khởi động lại máy ảo của máy chủ API. Giải pháp này tương tự áp dụng cho sự cố dịch vụ control plane và sự cố Kubelet.

Bạn nên có quy trình làm việc được xác định trước để hướng dẫn phản hồi của mình cho các sự cố khác nhau. Một lần nữa, xử lý sự cố Kubernetes không dễ dàng như âm thanh của nó. Không có gì sai khi có bảng cheat, đặc biệt là khi bạn đang xử lý các vấn đề không phổ biến.

Sử dụng giải pháp xử lý sự cố Kubernetes chuyên dụng

Đối với nhiều công ty hoặc nhóm, sử dụng dịch vụ xử lý sự cố K8s có thể là cách tốt nhất để xử lý các sự cố Kubernetes.

Không phải nhóm nào cũng có các chuyên gia Kubernetes hàng đầu, những người có thể dễ dàng giải quyết các vấn đề khi chúng xuất hiện. Và không phải ai cũng có các công cụ phù hợp và quy trình có hệ thống để xử lý các sự cố về vùng chứa, pod, cụm hoặc nút.

Giải pháp xử lý sự cố có thể cung cấp một nền tảng hợp nhất để theo dõi các hoạt động của K8s, giúp dễ dàng theo dõi nguồn gốc sự cố hơn.

Ví dụ, một hệ thống như vậy có thể cung cấp một cách hiệu quả để tăng cường khả năng hiển thị của K8s bằng cách cung cấp dòng thời gian toàn diện. Hoặc nó có thể hiển thị tất cả các sửa đổi mã và cấu hình, nhật ký pod, trạng thái triển khai, cảnh báo, sự khác biệt về mã và các chi tiết khác một cách có tổ chức.

Ngoài ra, các dịch vụ xử lý sự cố Kubernetes nâng cao được xây dựng để phục vụ thông tin chi tiết về các phần phụ thuộc của dịch vụ. Chúng giúp dễ dàng hiểu được các thay đổi xuyên suốt dịch vụ đang diễn ra trong toàn tổ chức.

Chúng có thể cung cấp các chi tiết hữu ích về các phản ứng dây chuyền xảy ra sau một số thay đổi nhất định để giúp bạn xác định và cuối cùng giải quyết vấn đề.

Kết luận Nói rằng việc xử lý sự cố Kubernetes có thể được đơn giản hóa có vẻ giống như một nghịch lý. Và việc hứa hẹn một cách thực sự đơn giản để xử lý các vấn đề của K8s là đẩy vấn đề đi quá xa.

Tuy nhiên, chắc chắn không phải là không thể thiết lập các cách để làm cho quá trình xử lý sự cố bớt phức tạp và tẻ nhạt hơn bình thường. Cảm ơn các bạn đã theo dõi.