每天5分钟玩转Kubernetes | Job

Posted 2022-06-01 COCOgsta

书籍来源：cloudman《每天5分钟玩转Kubernetes》

一边学习一边整理老师的课程内容及试验笔记，并与大家分享，侵权即删，谢谢支持！

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容器按照持续运行的时间可分为两类：服务类容器和工作类容器。

服务类容器通常持续提供服务，需要一直运行，比如HTTP Server、Daemon等。工作类容器则是一次性任务，比如批处理程序， 完成后容器就退出。

Kubernetes的Deployment、ReplicaSet和DaemonSet都用于管理服务类容器；对于工作类容器，我们使用Job。

先看一个简单的Job配置文件myjob.yml，如下所示。

[root@k8s-master ~]# cat myjob.yml 
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: myjob
spec:
  template:
    metadata:
      name: myjob
    spec:
      containers:
      - name: hello
        image: busybox
        command: ["echo", "hello k8s job! "]
      restartPolicy: Never
[root@k8s-master ~]# 

① batch/v1是当前Job的apiVersion。

② 指明当前资源的类型为Job。

③ restartPolicy指定什么情况下需要重启容器。对于Job，只能设置为Never或者OnFailure。对于其他controller（比如Deployment），可以设置为Always。

通过kubectl apply -f myjob.yml启动Job，如图所示。

通过kubectl get job查看Job的状态，如图所示。

COMPLETIONS为1，表示按照预期启动了一个 Pod，并且已经成功执行。通过kubectl get pod查看Pod的状态，如图所示。

因为Pod执行完毕后容器已经退出，可以看到Completed状态。

通过kubectl logs可以查看Pod的标准输出，如图所示。

5.3.1 Pod失败的情况

以上是Pod成功执行的情况，如果Pod失败了会怎么样呢？

我们做个试验，修改myjob.yml，故意引入一个错误，如图所示。

[root@k8s-master ~]# cat myjob.yml 
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: myjob
spec:
  template:
    metadata:
      name: myjob
    spec:
      containers:
      - name: hello
        image: busybox
        command: ["invalid_command", "hello k8s job! "]
      restartPolicy: Never
[root@k8s-master ~]# 

先删除之前的Job，如图所示。

运行新的Job并查看状态，如图所示。

可以看到有多个Pod，状态均不正常。通过kubectl describe pod查看某个Pod的启动日志，如图所示。

日志显示没有可执行程序，符合我们的预期。

下面解释一个现象：为什么kubectl get pod会看到这么多个失败的Pod？

原因是：当第一个Pod启动时，容器失败退出，根据restartPolicy: Never，此失败容器不会被重启，所以Job controller会启动新的Pod。对于我们这个例子，Job controller会一直创建新的Pod。为了终止这个行为，只能删除Job，如图所示。

如果将restartPolicy设置为OnFailure会怎么样？下面我们实践一下，修改myjob.yml后重新启动，如图所示。Job的COMPLETIONS还是0，再看看Pod的情况。

这里只有一个Pod，不过RESTARTS为1，而且不断增加，说明OnFailure生效，容器失败后会自动重启。

5.3.2 Job的并行性

有时我们希望能同时运行多个Pod，提高Job的执行效率。这个可以通过parallelism设置，如下所示。

[root@k8s-master ~]# cat myjob.yml 
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: myjob
spec:
  parallelism: 2
  template:
    metadata:
      name: myjob
    spec:
      containers:
      - name: hello
        image: busybox
        command: ["echo", "hello k8s job! "]
      restartPolicy: OnFailure
[root@k8s-master ~]# 

这里我们将并行的Pod数量设置为2，实践一下，如图所示。 Job一共启动了两个Pod，而且AGE相同，可见是并行运行的。

我们还可以通过completions设置Job成功完成Pod的总数，如下所示。

[root@k8s-master ~]# cat myjob.yml 
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: myjob
spec:
  completions: 6
  parallelism: 2
  template:
    metadata:
      name: myjob
    spec:
      containers:
      - name: hello
        image: busybox
        command: ["echo", "hello k8s job! "]
      restartPolicy: OnFailure
[root@k8s-master ~]# 

上面配置的含义是：每次运行两个Pod，直到总共有6个Pod成功 完成。实践一下，如图所示。

如果不指定 completions和parallelism，默认值均为1。

上面的例子只是为了演示Job的并行特性，实际用途不大。不过现实中确实存在很多需要并行处理的场景。比如批处理程序，每个副本（Pod）都会从任务池中读取任务并执行，副本越多，执行时间就越短，效率就越高。这种类似的场景都可以用Job来实现。

5.3.3 定时Job

Linux中有cron程序定时执行任务，Kubernetes的CronJob提供了类似的功能，可以定时执行Job。CronJob配置文件示例如下所示。

[root@k8s-master ~]# cat cronjob.yml 
apiVersion: batch/v1beta1
kind: CronJob
metadata:
  name: hello
spec:
  schedule: "*/1 * * * *"
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: hello
            image: busybox
            command: ["echo", "hello k8s job!"]
          restartPolicy: OnFailure
[root@k8s-master ~]# 

① batch/v2alpha1是当前CronJob的apiVersion。

② 指明当前资源的类型为CronJob。

③ schedule指定什么时候运行Job，其格式与Linux cron一致。这里*/1 * * * *的含义是每一分钟启动一次。

④ jobTemplate定义Job的模板，格式与前面的Job一致。

接下来通过kubectl apply创建CronJob，如图所示。

这次成功了。通过kubectl get cronjob查看CronJob的状态，如图所示。

等待几分钟，然后通过kubectl get jobs查看Job的执行情况，如图所示。

可以看到每隔一分钟就会启动一个Job。执行kubectl logs可查看某个Job的运行日志，如图所示。