引言
Kubernetes（简称K8s）作为现代容器编排工具，已经成为企业级应用的首选。然而，在实际的生产环境中，Kubernetes集群也会遇到各种各样的故障，影响应用的正常运行。本文将为您提供一套从入门到精通的K8s集群故障排查实用教程，帮助您快速定位和解决问题。
入门篇
1. 基础命令了解
在进行故障排查之前，了解一些基础的Kubernetes命令是必不可少的。
kubectl get：用于获取集群中的资源信息。kubectl get pods：获取Pods信息。kubectl get nodes：获取Nodes信息。kubectl get services：获取Services信息。
kubectl describe：提供资源的详细信息，包括状态、事件和配置。kubectl describe pod <pod-name>：获取Pod的详细信息。kubectl describe node <node-name>：获取节点的详细信息。kubectl describe service <service-name>：获取服务的详细信息。
kubectl logs：查看Pod的日志，帮助定位应用程序问题。kubectl logs <pod-name>：查看Pod的日志。kubectl logs <pod-name> -c <container-name>：查看Pod中特定容器的日志。
kubectl exec：进入Pod中的容器执行命令。kubectl exec -it <pod-name> -- /bin/bash：进入Pod中的容器执行bash命令。
2. 故障排查流程
- 审视集群状态：使用
kubectl get nodes命令，查看集群节点的健康状况。 - 检查节点健康状态：使用
kubectl describe node <node-name>命令，检查节点的CPU、内存、磁盘和网络利用率。 - 分析应用程序日志：使用
kubectl logs <pod-name>命令，深入探究应用程序日志，寻找错误消息或警告。 - 排查网络问题：使用ping、nc、telnet等工具测试Pod间的网络连通性。
进阶篇
1. 常见问题及排查步骤
- Pod初始化失败
- 检查Pod状态和初始化容器日志。
- 确认初始化脚本和命令是否正确。
- 检查资源限制是否合理。
- 证书问题
- 检查证书有效期。
- 使用配置证书自动续期机制。
- 服务无法访问
- 检查服务状态和Pod状态。
- 验证网络策略和端口配置。
- 端口映射问题
- 检查服务配置中的端口映射。
- 确认Pod的网络模式是否正确。
2. 高级故障排查工具
kubectl-debug：一个强大的kubectl插件，允许你在不修改Pod镜像的情况下，通过启动一个排错工具容器进入Pod内部进行故障排查。
精通篇
1. 故障排查思路
- 检查节点资源是否充足：包括CPU、内存、存储等。
- 检查Pod的资源请求和限制是否合理：是否超过节点的资源容量。
- 检查节点是否存在污点（Taints）：污点会阻止Pod调度到该节点上。
- 检查Pod的亲和性（Affinity）和反亲和性（Anti-Affinity）设置是否正确：是否与节点标签匹配。
- 检查Pod的调度策略是否正确：如节点选择器（NodeSelector）、亲和性和反亲和性等。
- 检查Pod的调度器是否正常运行：是否存在异常。
- 检查Pod的状态和事件：查看是否存在调度失败的相关信息。
- 检查K8S集群的网络是否正常：是否存在网络故障导致Pod无法调度。
2. 故障排查案例
- 服务间网络通信异常
- 使用ping、nc、telnet等工具测试Pod间的网络连通性。
- 检查networkpolicy规则。
- 检查网络插件日志。
- Pod无法启动
- 查看Pod事件。
- 检查Pod的imagePull原因。
- 确认存储卷是否正常挂载。
总结
通过以上教程，您应该能够掌握K8s集群故障排查的基本方法和技巧。在实际操作中，故障排查是一个不断学习和积累经验的过程。希望本文能帮助您在遇到问题时，能够迅速定位并解决问题，确保K8s集群的稳定运行。