关于云计算:OpenKruise-V14-版本解读新增-Job-Sidecar-Terminator-能力

前言

OpenKruise 是阿里云开源的云原生利用自动化治理套件，也是以后托管在 Cloud Native Computing Foundation (CNCF) 下的孵化我的项目。它来自阿里巴巴多年来容器化、云原生的技术积淀，是阿里外部生产环境大规模利用的基于 Kubernetes 之上的规范扩大组件，也是紧贴上游社区规范、适应互联网规模化场景的技术理念与最佳实际。

OpenKruise：https://github.com/openkruise/kruise

OpenKruise 在 2023.3.31 公布了最新的 v1.4 版本（ChangeLog[1]），新增 Job Sidecar Terminator 重磅性能，本文将对新版本做整体的概览介绍。

01 重要更新

• 为了不便大家应用 Kruise 加强能力，默认关上了一些稳固的能力，如下：ResourcesDeletionProtection，WorkloadSpread，PodUnavailableBudgetDeleteGate，InPlaceUpdateEnvFromMetadata，StatefulSetAutoDeletePVC，PodProbeMarkerGate。上述能力大部分是须要特地配置才会失效的，所以默认关上个别不会对存量集群造成影响，如果有一些个性不想应用，能够在降级时敞开。
• Kruise-Manager leader 选举形式从 configmaps 迁徙为 configmapsleases，为前面迁徙到 leases 形式做筹备，另外，这是官网提供的平滑降级的形式，不会对存量的集群造成影响。

02 Sidecar 容器治理能力：Job Sidecar Terminator

在 Kubernetes 中对于 Job 类型 Workload，人们通常心愿当主容器实现工作并退出后，Pod 进入已实现状态。然而，当这些 Pod 领有 Long-Running Sidecar 容器时，因为 Sidecar 容器在主容器退出后无奈自行退出，导致 Pod 始终无奈进入已实现状态。

面对这个问题，社区的常见解决方案个别都须要对 Main 和 Sidecar 进行革新，两者通过 Volume 共享来实现 Main 容器退出之后，Sidecar 容器实现退出的成果。

社区的解决方案能够解决这个问题，然而须要对容器进行革新，尤其对于社区通用的 Sidecar 容器，革新和保护的老本太高了。

为此，咱们在 Kruise 中退出了一个名为 SidecarTerminator 的控制器，专门用于在此类场景下，监听主容器的实现状态，并抉择适合的机会终止掉 Pod 中的 sidecar 容器，并且无需对 Main 和 Sidecar 容器进行侵入式革新。

运行在一般节点的 Pod

对于运行于一般节点的 Pod（惯例 Kubelet），应用该个性非常简单，用户只须要在要在指标 sidecar 容器中增加一个非凡的 env 对其进行标识，控制器会在失当的机会利用 Kruise Daemon 提供的 CRR 的能力，将这些 sidecar 容器终止：

kind: Job
spec:
  template:
    spec:
      containers:
        - name: sidecar
          env:
            - name: KRUISE_TERMINATE_SIDECAR_WHEN_JOB_EXIT
              value: "true"
        - name: main
... ...

运行在虚构节点的 Pod

对于一些提供 Serverless 容器的平台，例如 ECI[2] 或者 Fargate[3]，其 Pods 只能运行于 Virtual-Kubelet[4] 之类的虚构节点。然而，Kruise Daemon 无奈部署和工作在这些虚构节点之上，导致无奈应用 CRR 能力将容器终止。但幸运地是，咱们能够借助原生 Kubernetes 提供的 Pod 原地降级机制来达到同样的目标：只须要结构一个非凡镜像，这个镜像的惟一作用就是当被拉起后，会疾速地被动退出，这样一来，只须要在退出 sidecar 时，将本来的 sidecar 镜像替换为疾速退出镜像，即可达到退出 sidecar 的目标。

步骤一：筹备一个疾速退出镜像

1. 该镜像只须要具备非常简单的逻辑：当其被拉起后，间接退出，且退出码为 0。
2. 该镜像须要兼容原 sidecar 镜像的 commands 和 args，以防容器被拉起时报错。

步骤二：配置你的 sidecar 容器

kind: Job
spec:
  template:
    spec:
      containers:
        - name: sidecar
          env:
            - name: KRUISE_TERMINATE_SIDECAR_WHEN_JOB_EXIT_WITH_IMAGE
              value: "example/quick-exit:v1.0.0"
        - name: main
... ...

应用你本人筹备的疾速退出镜像来替换上述 “example/quick-exit:v1.0.0”.

注意事项

• sidecar 容器必须可能响应 SIGTERM 信号，并且当收到此信号时，entrypoint 过程须要退出 (即 sidecar 容器须要退出)，并且退出码该当为 0。
• 该个性实用于任意 Job 类型 Workload 所治理的 Pod，只有他们的 RestartPolicy 为 Never/OnFailure 即可。
• 具备环境变量 KRUISE_TERMINATE_SIDECAR_WHEN_JOB_EXIT 的容器将被视为 sidecar 容器，其余容器将被视为主容器，当所有主容器实现后，sidecar 容器才会被终止：

1. 在 Never 重启策略下，主容器一旦退出，将被视为 ” 已实现 ”。
2. 在 OnFailure 重启策略下，主容器退出代码必须为 0，才会被视为 ” 已实现 ”。

03 加强版本的工作负载

CloneSet 优化性能：新增 FeatureGate CloneSetEventHandlerOptimization

以后，无论是 Pod 的状态变动还是 Metadata 变动，Pod Update 事件都会触发 CloneSet reconcile 逻辑。CloneSet Reconcile 默认配置了三个 worker，对于集群规模较小的场景，这种状况并不会造成问题。

但对于集群规模较大或 Pod Update 事件较多的状况，这些有效的 reconcile 将会阻塞真正的 CloneSet reconcile，进而导致 CloneSet 的滚动降级等变更提早。为了解决这个问题，能够关上 feature-gate CloneSetEventHandlerOptimization 来缩小一些不必要的 reconcile 入队。

CloneSet 新增 disablePVCReuse 字段

如果一个 Pod 被内部间接调用删除或驱赶时，这个 Pod 关联的 PVCs 还都存在；并且 CloneSet controller 发现数量有余从新扩容时，新扩进去的 Pod 会复用原 Pod 的 instance-id 并关联原来的 PVCs。

然而，如果 Pod 所在的 Node 出现异常，复用可能会导致新 Pod 启动失败，详情参考 issue 1099[5]。为了解决这个问题，您能够设置字段 disablePVCReuse=true，当 Pod 被驱赶或者删除后，与 Pod 相干的 PVCs 将被主动删除，不再被复用。

apiVersion: apps.kruise.io/v1alpha1
kind: CloneSet
spec:
  ...
  replicas: 4
  scaleStrategy:
    disablePVCReuse: true

CloneSet 减少 PreNormal 生命周期钩子

CloneSet 曾经反对了 PreparingUpdate、PreparingDelete 两种生命周期钩子，用于利用的优雅下线，详情参考社区文档 [6]。为了反对优雅上线的场景，本次新减少了 PreNormal 状态，具体如下：

apiVersion: apps.kruise.io/v1alpha1
kind: CloneSet
spec:
  # define with finalizer
  lifecycle:
    preNormal:
      finalizersHandler:
      - example.io/unready-blocker

  # or define with label
  lifecycle:
    preNormal:
      labelsHandler:
        example.io/block-unready: "true"

当 CloneSet 创立一个 Pod（包含失常扩容和重建降级）时：

• 如果 Pod 满足了 PreNormal hook 的定义，才会被认为是 Available，并且才会进入 Normal 状态

这对于一些 Pod 创立时的后置查看很有用，比方你能够查看 Pod 是否曾经挂载到 SLB 后端，从而防止滚动降级时，旧实例销毁后，新实例挂载失败导致的流量损失。

04 高级的利用运维能力

容器重启新增 forceRecreate 字段

当创立 CRR 资源时，如果容器正在启动过程中，CRR 将不会再重启容器。如果您想要强制重启容器，能够应用以下字段开启：

apiVersion: apps.kruise.io/v1alpha1
kind: ContainerRecreateRequest
spec:
  ...
  strategy:
    forceRecreate: true

镜像预热反对 Attach metadata into cri interface

当 Kubelet 创立 Pod 时，Kubelet 将会 attach metadata 到 container runtime cri 接口。镜像仓库能够依据这些 metadata 信息来确定拉镜像的起源业务，如果产生了仓库过载、压力过大的状况，能够对具体的业务进行降级解决。OpenKruise 镜像预热同样反对相似的能力，如下：

apiVersion: apps.kruise.io/v1alpha1
kind: ImagePullJob
spec:
  ...
  image: nginx:1.9.1
  sandboxConfig:
    annotations:
      io.kubernetes.image.metrics.tags: "cluster=cn-shanghai"
    labels:
      io.kubernetes.image.app: "foo"

相干链接：

[1] ChangeLog

https://github.com/openkruise/kruise/blob/master/CHANGELOG.md

[2] ECI

https://www.aliyun.com/product/eci

[3] Fargate

https://aws.amazon.com/cn/fargate/

[4] Virtual-Kubelet

https://virtual-kubelet.io/#:~:text=Virtual%20Kubelet%20is%20…,as%20serverless%20cloud%20container%20platforms.

[5] issue 1099

https://github.com/openkruise/kruise/issues/1099

[6] 社区文档

https://openkruise.io/docs/user-manuals/cloneset/#lifecycle-hook

[7] 社区双周会

https://browser.alibaba-inc.com/?Url=https://shimo.im/docs/gX…

[8] Slack channel

https://kubernetes.slack.com/?redir=%2Farchives%2Fopenkruise

作者：立衡

原文链接

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