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KubeSphere DevOps 3.0 流水线运维指南

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本篇主要介绍如何运维 DevOps 流水线，怎么解决一些常见的问题。问题主要分为两大类，一类是 Kubernetes 相关的，具有一定通用性；另一类是与业务相关，需要对领域有所了解，解决问题时才能事半功倍。文档内容，会不断滚动更新。

1. Kubernetes 问题排查

1.1 基本的创建流程

如上图所示，是用户创建一个 Deployment 的简单流程。主要分为以下步骤:

  1. kubectl 根据用户输入的命令，填充相关字段，将 deployment/pvc 对象发送给 kube-apiserver
  2. kube-apiserver 会有一系列的权限/准入控制，最终将数据序列化存储在 etcd 中
  3. kube-controller-manager 包含大量的控制器，这些控制器会生成 replicaset/pod 对象存储在 etcd 中。pvc 需要绑定到 pv 上，如果没有满足要求的 pv，则通过 Storage Class 动态创建一个 pv 。
  4. kube-sheduler 负责给 pod 选择运行的 node 节点，然后将 NodeName 字段写入 pod 对象中。
  5. kubelet 发现当前 node 节点有待创建的 pod，然后开始调用 CRI 接口去管理 pod 的生命周期。如果有 pvc，还需要将远程磁盘挂载到宿主机目录。

了解基本的创建流程，有利于排查各种可能的故障。故障可以理解为集群生命周期中的一个状态，而创建是整个生命周期的起点。同时，重置、重启是非常快速地解决问题的方法，都涉及创建。

1.2 解决集群故障的思路

如上图所示，是我的集群故障修复思路。主要分为以下步骤：

  1. kubectl get 检查 node、pod 等资源是否符合预期
  2. kubectl describe 查看 Kubernetes 中的事件信息，包括 kube-sheduler 的调度、拉取镜像、启动是否成功等。通常能解决大部分的问题。
  3. kubectl logs 查看负载的日志。当 pod 处于 running，但是又无法正常提供服务时，logs 信息能够给出有用的提示。有时无法查看 pod 中容器的日志，那么需要去 pod 所在的节点查看 docker 的日志。journal 通过 -u 参数指定服务，通过 -f 查看滚动的最新日志，也十分有用。
  4. 如果上面两种思路还不能解决问题，那么恭喜你，又有机会提高自己了。检查底层服务，也就是检查集群的基础环境，包括磁盘、允许的协议、允许的端口、防火墙、网络等。最终能不能解决，取决于你的积累和检索问题答案的能力。

1.3 必要的检查项

这里列举一些必要的检查项，可以辅助排查问题。

  • node 负载

node 负载过高时，有可能导致节点 NotReady。

  • node 磁盘

磁盘包括两部分，大小和 inode。

  • swap、firewall

安装集群时的配置，在重启机器之后，可能会失效。

  • 跨 node 的 pod 通信

跨节点通信异常时，会导致服务无法访问。

  • node 节点上 kubelet、docker 的状态

systemctl status kubelet、systemctl status docker 查看组件的状态。

  • 检查 kubelet 、docker 的配置

ps aux|grep kubelet 、docker info 查看相关配置是否符合预期。

  • 查看存储 CSI 存储插件日志

通常 StorageClass 是通过 CSI 插件提供存储服务的，可以查看相关日志，检查是否有异常输出。

  • 检查 ip 转发功能

执行命令 cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward ，如果输出 0 则表示未开启。ip 转发允许将一个端口的包转发到另外一个端口。未开启时，会导致网络访问失败，tcpdump 中发送了大量 syn 数据包，但是没有 ack 。

  • 检查 Pod CIDR 与主机网段是否冲突

可以先查看 Pod 的 ip，检查其与主机、VPC 的 ip 是否有重叠。如果发生冲突，将会导致服务不可访问，提示 No route to host 类似的错误，需要修改 CIDR 。

2. 安装问题

如上图所示，是 installer 在执行安装 DevOps 时的依赖关系。DevOps 主要有两个核心组件 S2I 和 Jenkins 。S2I 依赖于 minio 存储文件，Jenkins 依赖于 uc 提供插件下载、依赖 openldap 打通账户体系。

安装时，比较常见的是 minio 安装失败，导致 DevOps 无法继续安装。而 minio 安装失败通常又是存储和网络导致。

3. Jenkins 运维问题

3.1 修改默认配置导致异常

DevOps 允许用户自定义配置，但 Jenkins /configureSecurity/ 页面中鉴权和 CSRF Protection 不要修改。

修改上图，红色框中的内容，会导致流水线无法使用。

3.2 大量多分支流水线占满磁盘空间

多分支流水线扫描时，会将仓库拉取到 /var/jenkins_home/cache 中，查找 jenkinsfile 文件。

如果大量实践多分支流水线扫描，请将 Jenkins 的 pv 设置大一些，50 GB 以上。

3.3 Lightweight 问题导致并发流水线冲突

具体可以参考文档: Jenkins 中 Lightweight 拉取代码问题分析

3.4 多节点集群，无法创建流水线

节点之间通信问题，可以将 ks-controller-manager 和 ks-jenkins 调度到一个节点进行验证。

如果能够创建成功，那么 Pod 的跨节点通信有问题。

3.5 流水线并发数量少

调整 ks-jenkins 的 cpu 和 memory 限制，还有 Xms、Xmx 值。

具体调整可以参考文档: Kubernetes 动态创建 Jenkins Agent 压力测试

3.6 流水线部署报错

Jenkins 的 Kubernetes Deploy 插件提示可读性不是十分友好，可能的原因有:

  • apiVersion 版本不支持
  • namespace 没有提前创建
  • yaml 本身有问题
  • 凭证有问题
  • 创建的凭证和使用的凭证 ID 不一致

可以在节点上直接执行 kubectl apply 进行验证。怀疑凭证有问题时，可以直接使用 admin 的凭证，进行确认。

如果是 EKS 集群，请参考 https://github.com/kubesphere/community/issues/165 单独生成凭证。EKS 上使用 DevOps 进行部署，需要的是 token 类型的凭证，证书类型的凭证没有足够的权限。简单点，可以直接使用 kubectl -n kubesphere-system get secret kubesphere-token-xxx -o jsonpath={.data.token} | base64 -d 拿到 token，替换至 kubeconfig 。

3.7 流水线一直 Pending，Kubernetes 无法创建 Pod

如果流水线无法执行，并且 kubectl -n kubesphere-devops-system get pod 下没有发现为运行流水线新创建的 Pod，那么很有可能是受限于准入控制。

kube-apiserver 提供了在创建负载时，修改负载相关信息的能力。比如，Istio 通过 webhook 在创建 Pod 时，向其中注入 Sidecar 进行微服务治理。但如果 Istio 组件发生了异常，那么也会导致 Pod 一直等待注入，从而无法创建 Pod 的现象。

解决办法是，给运行的命名空间加上豁免注入的标签，比如，kubectl label namespace kubesphere-devops-system istio-injection=disabled 。

3.8 变量引用不生效或者流水线引用变量报错

${env.<ParameterName>} 、${params.<ParameterName>}、${<ParameterName>} 都可以引用变量，也可以用于 Stage 之间传值。在引用变量时，常见的错误是没区分单双引号。单引号并不替换变量，双引号才会替换变量，这与 Shell 一致。

另外需要注意，作用域。如果提示 groovy.lang.MissingPropertyException: No such property: ，而你又十分确认定义了这个变量，那么很有可能是作用域的问题。只需要带上 env、params 再试一次就行。

3.9 图形化编辑时，报错 至少需要一个嵌套步骤

API 提示报错 instance failed to match at least one schema 。流水线部分，前端页面图形化与后端数据模型是通过 pipeline-model-api 插件相互转换的。具体接口是 /tojson 和 /tojenkinsfile ，前端编辑的是 json ，后端需要的是 jenkinsfile 。

例如，下面这个示例:

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pipeline {
  agent any
  stages {
      stage ('Hello') {
          steps {
              echo "Hello"
          }
      }
  }
}

将被转换为如下内容:

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"pipeline":{
  "stages": [
    {
    "branches": [
      {
      "name": "default",
      "steps": [
        {
        "arguments": [
          {
          "key": "message",
          "value": {
            "isLiteral": true,
            "value": "Hello"
          }
          }
        ],
        "name": "echo"
        }
      ]
      }
    ],
    "name": "Hello"
    }
  ],
  "agent": {
    "type": "any"
  },
  "parameters": {}
}

json 格式的流水线对前端十分友好，scheme 非常简单，极大降低实现图形化编辑的难度。转换失败时，页面会展示错误提示。如果返回错误提示为空，那么页面会展示 当前 Jenkinsfile 不是标准的声明式 Jenkinsfile，无法进行图形化显示 。

前端只覆盖了常见的几种情况，提示不是十分准确，例如，当 defaultValue 为空字符串时，提示 至少需要一个嵌套步骤 ，不知所云。最好能够直接参考 /tojson 接口的返回进行处理。

3.10 构建镜像时，无法访问外部服务，报错 timeout

在 Jenkinsfile 中执行 docker build 命令时，由于是 Docker in Docker 网络，使用的是 Node 节点上的 Docker Daemon 进行构建。看着是动态创建的 Pod 无法访问外网，其实是 Node 节点无法访问指定外部服务。

这很有可能是，对网络要求严格的运行环境，禁止了主机访问外网所致。使用 iptables 命令，添加白名单即可。

3.11 升级时，PVC 报错

常见的两种报错提示是 The PersistentVolumeClaim "pvc1" is invalid: spec: Forbidden: is immutable after creation except resources.requests for bound claims 和 Error: UPGRADE FAILED: cannot patch "mysql" with kind PersistentVolumeClaim: persistentvolumeclaims "mysql" is forbidden: only dynamically provisioned pvc can be resized and the storageclass that provisions the pvc must support resize 。

报错原因是 StorageClass 不支持动态扩容，需要保持升级前后 PVC 容量一致。

在升级之前，可以通过 describe 命令检查 StorageClass 是否支持动态扩容。如果 AllowVolumeExpansion 被设置，则代表支持；否则不支持。

3.12 安装不兼容的插件之后，Jenkins 无法启动

处理办法是进入 Jenkins 运行的 Pod，删掉不兼容的插件。

首先 exec 进入 Pod

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kubectl -n kubesphere-devops-system exec -it ks-jenkins-xxx bash

然后进入 /var/jenkins_home/plugins 目录，删掉 Jenkins Pod 日志中提到的引发错误的插件。如果你安装了大量的插件，这里有一个技巧是按照日期删除。

有时候，插件之间具有复杂依赖，还有一个救急的方式是直接清空 /var/jenkins_home/plugins ，Jenkins 会根据 /var/jenkins_home/plugins.txt 从 UC 中下载插件，恢复至初始状态。

3.13 修改鉴权策略之后，无法登陆

处理办法是进入 Jenkins 运行的 Pod，将 useSecurity 改为 false，登陆之后改回原来的值。

useSecurity 在 /var/jenkins_home/config.xml 中进行配置。

3.14 Jenkins 找不到用户，LDAP 报错（重置密码）

提示信息类似:

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org.acegisecurity.userdetails.UsernameNotFoundException: User admin not found in directory.
at hudson.security.LDAPSecurityRealm$LDAPUserDetailsService.loadUserByUsername(LDAPSecurityRealm.java:1314)

Jenkins 用户来源于 OpenLdap 组件，报错信息的含义是在 OpenLdap 组件中找不到 admin 用户。解决这个问题，需要检查两个地方：OpenLdap 组件是否异常、admin 用户是否在 OpenLdap 中。然后，修复组件，重新创建 admin 用户。

重建方法从代码 https://github.com/kubesphere/kubesphere/blob/release-3.0/pkg/controller/user/user_controller.go#L537 中可以发现，需要编辑 admin 用户的加密注解。执行命令 kubectl patch users admin --type merge --patch '{"spec":{"password":"P@88w0rd"}, "metadata":{"annotations":{"iam.kubesphere.io/password-encrypted":"false"}}}' 将 admin 用户登陆密码重置为默认值，触发同步逻辑。此条命令也可以用于重置密码。

3.15 流水线创建之后，在页面查看不到

在 3.0.0 中，采用 CRD 对 DevOps 工程和 Pipeline 进行管理，最终同步到 Jenkins 中。流水线创建之后，在页面无法查看到，是没有完成同步。没有完成同步的可能性很多，ks-controller-manager 中的日志将会帮到你。可能是节点之间的网络通信问题，也有可能是 Jenkins 服务发生了异常，需要根据错误日志排查。

3.16 找不到 Docker 命令

首先得了解 Jenkins 创建 Agent 运行流水线的过程:

  1. agent 模板中, 需要挂载 docker.socket 文件
  2. 运行流水线时, Jenkins 通 label 选中一个 agent
  3. Kubernetes 会以 agent 的配置作为模板，创建一个 Pod
  4. 执行 docker 时，需要在 container 包裹下执行(否则使用默认容器 jnlp)

如果执行流水线时，提示找不到 Docker 命令，那么可能是使用了 jnlp 容器。请检查步骤 4, 选中一个包含 docker 命令，并挂载了 docker.socket 的容器。

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