设计的一些kubernetes面试题

Posted 2021-03-24 uglyliu

公司现在上了一部分的业务至k8s，老实说，我心里很慌，在项目改造中，每天都会遇到很多问题，好友找我出一份k8s面试题，参考了网上的一些，再加上自己公司遇到的一些问题，整理如下：
参考链接：http://yaoguais.github.io/article/golang/k8sinterview.html

1、理论篇

1.1 简要说下Kubernetes有哪些核心组件以及这些组件负责什么工作？

etcd：提供数据库服务保存了整个集群的状态
kube-apiserver：提供了资源操作的唯一入口，并提供认证、授权、访问控制、API注册和发现等机制
kube-controller-manager：负责维护集群的状态，比如故障检测、自动扩展、滚动更新等
cloud-controller-manager：是与底层云计算服务商交互的控制器
kub-scheduler：负责资源的调度，按照预定的调度策略将Pod调度到相应的机器上
kubelet：负责维护容器的生命周期，同时也负责Volume和网络的管理
kube-proxy：负责为Service提供内部的服务发现和负载均衡，并维护网络规则
container-runtime：是负责管理运行容器的软件，比如docker

1.2 你对 Kubernetes 的负载均衡器有什么了解？

负载均衡器是暴露服务的最常见和标准方式之一。

根据工作环境使用两种类型的负载均衡器，即内部负载均衡器或外部负载均衡器。内部负载均衡器自动平衡负载并使用所需配置分配容器，而外部负载均衡器将流量从外部负载引导至后端容器。

1.3 经典pod的生命周期

Pod都处于以下几种状态之一，可通过查询Pod详情查看。

Pending 部署Pod事务已被集群受理，但当前容器镜像还未下载完。
Running 所有容器已被创建，并被部署到k8s节点。
Successed Pod成功退出，并不会被重启。
Failed Pod中有容器被终止。
Unknown 未知原因，如kube-apiserver无法与Pod进行通讯。
详细叙述如下：

首先拖取Pod内容器的镜像，选择某个Node节点并启动Pod。 监控Pod状态，若Pod终止则根据策略决定是否重新调度。 Pod退出，并根据策略决定是否重启。

1.4 详述kube-proxy原理

问题：详述kube-proxy原理，一个请求是如何经过层层转发落到某个pod上的整个过程。请求可能来自pod也可能来自外部。

kube-proxy部署在每个Node节点上，通过监听集群状态变更，并对本机iptables做修改，从而实现网络路由。 而其中的负载均衡，也是通过iptables的特性实现的。

另外我们需要了解k8s中的网络配置类型，有如下几种：

hostNetwork Pod使用宿主机上的网络，此时可能端口冲突。
hostPort 宿主机上的端口与Pod的目标端口映射。
NodePort 通过Service访问Pod，并给Service分配一个ClusterIP。

1.5 deployment/rs的区别

问题：deployment/rs有什么区别。其使用方式、使用条件和原理是什么。

deployment是rs的超集，提供更多的部署功能，如：回滚、暂停和重启、 版本记录、事件和状态查看、滚动升级和替换升级。

如果能使用deployment，则不应再使用rc和rs。

1.6 rc/rs实现原理

问题：rc/rs功能是怎么实现的。详述从API接收到一个创建rc/rs的请求，到最终在节点上创建pod的全过程，尽可能详细。另外，当一个pod失效时，kubernetes是如何发现并重启另一个pod的？

Replication Controller 可以保证Pod始终处于规定的副本数。

而当前推荐的做法是使用Deployment+ReplicaSet。

ReplicaSet 号称下一代的 Replication Controller，当前唯一区别是RS支持set-based selector。

RC是通过ReplicationManager监控RC和RC内Pod的状态，从而增删Pod，以实现维持特定副本数的功能。

RS也是大致相同。

2、命令篇

2.1 查看ops这个命名空间下的所有pod，并显示pod的IP地址

kubectl get pods -n ops -o wide

2.2 查看tech命名空间下的pod名称为tech-12ddde-fdfde的日志，并显示最后30行

kubectl logs tech-12ddde-fdfde -n tech|tail -n 30

2.3 怎么查看test的命名空间下pod名称为test-5f7f56bfb7-dw9pw的状态

kubectl describe pods test-5f7f56bfb7-dw9pw -n test

2.4 如何查看test命名空间下的所有endpoints

kubectl get ep -n test

2.5 如何列出所有 namespace 中的所有 pod

kubectl get pods --all-namespaces

2.6、如何查看test命名空间下的所有ingress

kubectl get ingress -n test

2.7、如何删除test命名空间下某个deploymemt，名称为gitlab

kubectl delete deploy gitlab -n test

2.8 如何缩减test命名空间下deployment名称为gitlab的副本数为1

kubectl scale deployment gitlab -n test --replicas=1

2.9 如何在不进入pod内查看命名空间为test,pod名称为test-5f7f56bfb7-dw9pw的hosts

kubectl exec -it test-5f7f56bfb7-dw9pw -n test -- cat /etc/hosts

2.10 如何设置节点test-node-10为不可调度以及如何取消不可调度

kubectl cordon test-node-10     #设置test-node-10为不可调度
kubectl uncordon test-node-10   #取消 

3、考察实际生产经验(最重要)

3.1 某个pod启动的时候需要用到pod的名称，请问怎么获取pod的名称，简要写出对应的yaml配置(考察是否对k8s的Downward API有所了解)

env:
- name: test
  valueFrom:
    fieldRef:
      fieldPath: metadata.name

3.2 某个pod需要配置某个内网服务的hosts，比如数据库的host，刑如：192.168.4.124 db.test.com，请问有什么方法可以解决，简要写出对应的yaml配置或其他解决办法

解决办法：搭建内部的dns，在coredns配置中配置内网dns的IP

要是内部没有dns的话，在yaml文件中配置hostAliases，刑如：

hostAliases:
- ip: "192.168.4.124"
  hostnames:
  - "db.test.com"

3.3 请用系统镜像为centos:latest制作一个jdk版本为1.8.142的基础镜像，请写出dockerfile（考察dockerfile的编写能力）

FROM centos:latest
ARG JDK_HOME=/root/jdk1.8.0_142
WORKDIR /root
ADD jdk-8u142-linux-x64.tar.gz /root
ENV JAVA_HOME=/root/jdk1.8.0_142
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
CMD ["bash"]

3.4 假如某个pod有多个副本，如何让两个pod分布在不同的node节点上，请简要写出对应的yaml文件（考察是否对pod的亲和性有所了解）

affinity:
  podAntiAffinity:
    requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
    - topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
      labelSelector:
        matchLabels:
          app: test

3.5 pod的日志如何收集，简要写出方案(考察是否真正有生产经验，日志收集是必须解决的一个难题)

每个公司的都不一样，下面三个链接可当做参考
https://jimmysong.io/kubernetes-handbook/practice/app-log-collection.html
https://www.jianshu.com/p/92a4c11e77ba
https://haojianxun.github.io/2018/12/21/kubernetes%E5%AE%B9%E5%99%A8%E6%97%A5%E5%BF%97%E6%94%B6%E9%9B%86%E6%96%B9%E6%A1%88/

3.6 谈下你对k8s集群监控的心得，口述

3.7 集群如何预防雪崩，简要写出必要的集群优化措施

1、为每个pod设置资源限制
2、设置Kubelet资源预留

3.8 集群怎么升级，证书过期怎么解决，简要说出做法

参考
https://googlebaba.io/post/2019/09/11-renew-ca-by-kubeadm/   #更新证书

https://jicki.me/kubernetes/2019/05/09/kubeadm-1.14.1/       #集群升级

3.9 etcd如何备份，简要写出命令

参考：https://www.bladewan.com/2019/01/31/etcd_backup/
export ETCDCTL_API=3
etcdctl --cert=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.crt         --key=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.key         --cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt         snapshot save /data/test-k8s-snapshot.db

3.10 在以往的k8s运维中遇到过哪些问题，怎么解决的