本篇內(nèi)容介紹了“Kubelet Bootstrap Checkpoint怎么應(yīng)用”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

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Kubelet Bootstrap Checkpoint是什么

Kubelet Bootstrap Checkpoint是kubelet對(duì)特定的Pods的進(jìn)行備份、恢復(fù)的kubelet內(nèi)置模塊。

• Kubelet Bootstrap Checkpoint是對(duì)當(dāng)前Node上帶有Annotation:node.kubernetes.io/bootstrap-checkpoint=true的Pods的Checkpoint到文件系統(tǒng)機(jī)制。

• 當(dāng)kubelet重啟時(shí)，會(huì)檢查checkpoint目錄下各個(gè)Pods對(duì)應(yīng)的checkpoint文件,加載所有的checkpoint文件，轉(zhuǎn)換成Pod Object，然后啟動(dòng)這些Pods。

Kubelet Bootstrap Checkpoint應(yīng)用場(chǎng)景

看起來似乎有點(diǎn)像static pod的使用方式：根據(jù)某個(gè)目錄下Pod的描述文件，kubelet監(jiān)控這些文件，根據(jù)文件的變更與否，決定是否刪除、創(chuàng)建、更新對(duì)應(yīng)的Pods。又或者有點(diǎn)像DaemonSet的使用場(chǎng)景。

最大的不同是，Kubelet Bootstrap Checkpoint是會(huì)對(duì)特定Pods的checkpoint，如果Pods通過API發(fā)生變更或者創(chuàng)建，那么最新的Pod數(shù)據(jù)會(huì)寫入到Pod對(duì)應(yīng)的checkpoint文件中，Pod對(duì)應(yīng)的checkpoint文件名格式是Pod_UID.yaml，存放的內(nèi)容是完整的Pod API Object的Yaml格式內(nèi)容，包括Status。

Kubelet Bootstrap Checkpoint主要的應(yīng)用場(chǎng)景：

• self-hosted-kubernetes用來對(duì)k8s托管的apiserver,controller-manager,scheduler,kubelet,etcd,Adds-on組件進(jìn)行升級(jí)、維護(hù)的場(chǎng)景。關(guān)于self-hosted-kubernetes的更多內(nèi)容請(qǐng)參考self-hosted-kubernetes design-proposals，bootkube, kubeadm upgrade等都與此相關(guān)。這也是社區(qū)設(shè)計(jì)這一特性的主要?jiǎng)訖C(jī)。下圖是bootkube的原理圖。

那么，對(duì)于用戶來說，部署普通應(yīng)用時(shí)給Pod加上Annotation:node.kubernetes.io/bootstrap-checkpoint=true來給該P(yáng)od提供bootstrap checkpoint會(huì)帶來什么好處嗎？

對(duì)于用戶而言，如果apiserver能正常訪問，那么bootstrap checkpoint確實(shí)沒有什么用處，因?yàn)閑tcd中已經(jīng)有Pods API Object信息了，checkpoint就顯得多此一舉了。如果checkpoint文件和etcd中數(shù)據(jù)存在不一致的情況，反而會(huì)導(dǎo)致Pod先通過checkpoint恢復(fù)后，很快又根據(jù)etcd中Object Info進(jìn)行重建的問題。

但是，對(duì)于Node上一些特殊的常駐Agent，比如cmdb agent，需要定期上報(bào)Node的狀態(tài)等信息，以DaemonSet Pod方式運(yùn)行在Node上，如果在對(duì)Kubernetes進(jìn)行升級(jí)時(shí)方式不對(duì)或者不順暢，Node系統(tǒng)重啟并長(zhǎng)時(shí)間無法與apiserver進(jìn)行通信（比如apiserver升級(jí)失敗），這將導(dǎo)致Node上無法運(yùn)行DaemonSet Pod，那么這個(gè)Node上的cmdb agent就無法正常上報(bào)信息。對(duì)于這種情況，如果我們給這個(gè)DaemonSet Pod設(shè)置了對(duì)應(yīng)Annotation和啟用了Kubelet Bootstrap Checkpoint，那么kubelet可以在不依賴apiserver的情況下，通過本地的checkpoint文件恢復(fù)之前備份的Pods。

因此，給一些per-node上的關(guān)鍵用戶組件使用Bootstrap Checkpoint是有價(jià)值的。

怎么啟用Kubelet Bootstrap Checkpoint

• Kubelet啟動(dòng)參數(shù)中配置--bootstrap-checkpoint-path，默認(rèn)為“”，意味著默認(rèn)Disable。

• 給需要Bootstrap Checkpoint的Pods加上Annotation:node.kubernetes.io/bootstrap-checkpoint=true。

Bootstrap Checkpoint工作機(jī)制

• kubelet啟動(dòng)時(shí)，在NerMainKubelet中會(huì)檢查--bootstrap-checkpoint-path是否不為空，如果不為空，就會(huì)創(chuàng)建checkpointManager。

創(chuàng)建或者變更Pod

• 當(dāng)用戶提交創(chuàng)建Pod請(qǐng)求后，經(jīng)過scheduler調(diào)度，最后由kubelet發(fā)現(xiàn)調(diào)度到本節(jié)點(diǎn)，由kubelet開始Pod的創(chuàng)建流程。

• checkpointManager不為空的情況下，kubelet會(huì)檢查Pod是都有Annotation:node.kubernetes.io/bootstrap-checkpoint=true，kubelet在HandlePodAddtions時(shí)會(huì)遍歷所有Pods，在dispatchWorker去創(chuàng)建Pod前，PodManager會(huì)調(diào)用checkpoint.WritePod接口先將滿足Annotation的Pods寫入到它們對(duì)應(yīng)的checkpoint文件(Pod_UID.yaml)中。

• 同樣的，當(dāng)Pod Spec發(fā)生變更，kubelet通過HandlePodUpdates遍歷所有Pods，由PodManager調(diào)用checkpoint.WritePod接口將滿足Annotation的Pods最新內(nèi)容寫入到它們對(duì)應(yīng)的的checkpoint文件中。

• 如果checkpoint.WritePod發(fā)生Error，可以在kubelet日志中看到，但是并不會(huì)引發(fā)流程異常，也就是說，Pod還會(huì)繼續(xù)創(chuàng)建起來，但是checkpoint失敗。

刪除Pod

• 當(dāng)用戶提交刪除Pod請(qǐng)求后，kubelet通過HandlePodRemove遍歷所有Pods，由PodManager調(diào)用checkpoint.DeletePod接口將Pod對(duì)應(yīng)的checkpoint文件刪除。

• 如果Pod對(duì)應(yīng)的checkpoint文件不存在，不會(huì)有異常返回，也不應(yīng)該有異常返回。

• 如果Pod對(duì)應(yīng)的checkpoint文件存在，但是刪除失敗，那么會(huì)有kubelet Error日志，但是流程不會(huì)失敗。

注意，這里并不會(huì)去檢查Pod的Annotation是否滿足條件，而是對(duì)所有Pods都試圖去刪除對(duì)個(gè)格式的文件名。為什么不先檢查Annotation呢？這樣性能不是會(huì)更高么？試想一下這種場(chǎng)景，Pod的Checkpoint Annotation在變更時(shí)被刪除了，那么他的checkpoint文件就會(huì)被殘留。之后該P(yáng)od被刪除了，然后kubelet發(fā)生重啟時(shí)，還會(huì)從checkpoint中恢復(fù)這個(gè)已經(jīng)被刪除的Pod，這很糟糕。當(dāng)然，很快這個(gè)Pod會(huì)從apiserver中同步中知道已經(jīng)被刪除了，然后kubelet再次刪除這個(gè)Pod.

Kubelet重啟

• 當(dāng)kubelet發(fā)生冷重啟時(shí)，會(huì)先檢查--bootstrap-checkpoint-path是否配置了，如果是，就會(huì)調(diào)用checkpoint.LoadPods根據(jù)配置的目錄下的所有Pod_UID.yaml格式的文件，并通過FNV Hash算法進(jìn)行CheckSum檢查。

• 檢查通過后，將checkpoint yaml文件內(nèi)容轉(zhuǎn)換成Pod API Object，然后把這些Pods對(duì)象通過kubetypes.PodUpdate類型的channel一直傳遞給Kubelet.syncLoopIteration，最終由dispatch給Kubelet podWorkers去創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的Pods實(shí)例。

Bootstrap Checkpoint工作流

Bootstrap Checkpoint的代碼很簡(jiǎn)單，也不多，這里直接貼出對(duì)應(yīng)的代碼流程概要圖。

其他注意事項(xiàng)

• 目前Bootstrap Checkpoint只是對(duì)本節(jié)點(diǎn)的特定Pods進(jìn)行Checkpoint，并不包括其他Kubernetes Object的Checkpoint。

• 更不是對(duì)kubelet內(nèi)存數(shù)據(jù)的Checkpoint。這些都不是它想做的事，更不是應(yīng)該做的事，集群狀態(tài)存儲(chǔ)的地方越多，問題就會(huì)越多。

“Kubelet Bootstrap Checkpoint怎么應(yīng)用”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！

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