Kubernetes 对kubeadm进行故障排查

对 kubeadm 进行故障排查

与任何程序一样，你可能会在安装或者运行 kubeadm 时遇到错误。 本文列举了一些常见的故障场景，并提供可帮助你理解和解决这些问题的步骤。

如果你的问题未在下面列出，请执行以下步骤：

• 如果你认为问题是 kubeadm 的错误：
• 转到 github.com/kubernetes/kubeadm 并搜索存在的问题。
• 如果没有问题，请 打开 并遵循问题模板。
• 如果你对 kubeadm 的工作方式有疑问，可以在 Slack 上的 ​#kubeadm​ 频道提问， 或者在 StackOverflow 上提问。 请加入相关标签，例如 ​#kubernetes​ 和 ​#kubeadm​，这样其他人可以帮助你。

由于缺少 RBAC，无法将 v1.18 Node 加入 v1.17 集群

自从 v1.18 后，如果集群中已存在同名 Node，kubeadm 将禁止 Node 加入集群。 这需要为 bootstrap-token 用户添加 RBAC 才能 GET Node 对象。

但这会导致一个问题，v1.18 的 ​kubeadm join​ 无法加入由 kubeadm v1.17 创建的集群。

要解决此问题，你有两种选择：

使用 kubeadm v1.18 在控制平面节点上执行 ​kubeadm init phase bootstrap-token​。 请注意，这也会启用 bootstrap-token 的其余权限。

或者，也可以使用 ​kubectl apply -f ...​ 手动应用以下 RBAC：

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: kubeadm:get-nodes
rules:
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - nodes
  verbs:
  - get
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: kubeadm:get-nodes
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: kubeadm:get-nodes
subjects:
- apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Group
  name: system:bootstrappers:kubeadm:default-node-token

在安装过程中没有找到 ebtables 或者其他类似的可执行文件

如果在运行 ​kubeadm init​ 命令时，遇到以下的警告

[preflight] WARNING: ebtables not found in system path
[preflight] WARNING: ethtool not found in system path

那么或许在你的节点上缺失 ​ebtables​、​ethtool ​或者类似的可执行文件。 你可以使用以下命令安装它们：

• 对于 Ubuntu/Debian 用户，运行 ​apt install ebtables ethtool​ 命令。
• 对于 CentOS/Fedora 用户，运行 ​yum install ebtables ethtool​ 命令。

在安装过程中，kubeadm 一直等待控制平面就绪

如果你注意到 ​kubeadm init​ 在打印以下行后挂起：

[apiclient] Created API client, waiting for the control plane to become ready

这可能是由许多问题引起的。最常见的是：

• 网络连接问题。在继续之前，请检查你的计算机是否具有全部联通的网络连接。
• 容器运行时的 cgroup 驱动不同于 kubelet 使用的 cgroup 驱动。
• 控制平面上的 Docker 容器持续进入崩溃状态或（因其他原因）挂起。你可以运行 docker ps 命令来检查以及 docker logs 命令来检视每个容器的运行日志。 

当删除托管容器时 kubeadm 阻塞 

如果容器运行时停止并且未删除 Kubernetes 所管理的容器，可能发生以下情况：

sudo kubeadm reset

[preflight] Running pre-flight checks
[reset] Stopping the kubelet service
[reset] Unmounting mounted directories in "/var/lib/kubelet"
[reset] Removing kubernetes-managed containers
(block)

一个可行的解决方案是重新启动 Docker 服务，然后重新运行 ​kubeadm reset​： 你也可以使用 ​crictl ​来调试容器运行时的状态。

Pods 处于 RunContainerError、CrashLoopBackOff 或者 Error 状态

在 ​kubeadm init​ 命令运行后，系统中不应该有 pods 处于这类状态。

• 在 ​kubeadm init​ 命令执行完后，如果有 pods 处于这些状态之一，请在 kubeadm 仓库提起一个 issue。​coredns ​(或者 ​kube-dns​) 应该处于 ​Pending ​状态， 直到你部署了网络插件为止。
• 如果在部署完网络插件之后，有 Pods 处于 ​RunContainerError​、​CrashLoopBackOff ​或 ​Error ​状态之一，并且 ​coredns ​（或者 ​kube-dns​）仍处于 ​Pending ​状态， 那很可能是你安装的网络插件由于某种原因无法工作。你或许需要授予它更多的 RBAC 特权或使用较新的版本。请在 Pod Network 提供商的问题跟踪器中提交问题， 然后在此处分类问题。
• 如果你安装的 Docker 版本早于 1.12.1，请在使用 ​systemd ​来启动 ​dockerd ​和重启 ​docker ​时， 删除 ​MountFlags=slave​ 选项。 你可以在 ​/usr/lib/systemd/system/docker.service​ 中看到 MountFlags。 MountFlags 可能会干扰 Kubernetes 挂载的卷，并使 Pods 处于 ​CrashLoopBackOff ​状态。 当 Kubernetes 不能找到 ​var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount​ 文件时会发生错误。

coredns 停滞在 Pending 状态

这一行为是 预期之中 的，因为系统就是这么设计的。 kubeadm 的网络供应商是中立的，因此管理员应该选择 安装 pod 的网络插件。 你必须完成 Pod 的网络配置，然后才能完全部署 CoreDNS。 在网络被配置好之前，DNS 组件会一直处于 ​Pending ​状态。

HostPort 服务无法工作

此 ​HostPort ​和 ​HostIP ​功能是否可用取决于你的 Pod 网络配置。请联系 Pod 网络插件的作者， 以确认 ​HostPort ​和 ​HostIP ​功能是否可用。

已验证 Calico、Canal 和 Flannel CNI 驱动程序支持 HostPort。

有关更多信息，请参考 CNI portmap 文档.

如果你的网络提供商不支持 portmap CNI 插件，你或许需要使用 NodePort 服务的功能 或者使用 ​HostNetwork=true​。

无法通过其服务 IP 访问 Pod

• 许多网络附加组件尚未启用 hairpin 模式 该模式允许 Pod 通过其服务 IP 进行访问。这是与 CNI 有关的问题。 请与网络附加组件提供商联系，以获取他们所提供的 hairpin 模式的最新状态。
• 如果你正在使用 VirtualBox (直接使用或者通过 Vagrant 使用)，你需要 确保 ​hostname -i​ 返回一个可路由的 IP 地址。默认情况下，第一个接口连接不能路由的仅主机网络。 解决方法是修改 ​/etc/hosts​，请参考示例 Vagrantfile。

TLS 证书错误

以下错误指出证书可能不匹配。

# kubectl get pods
Unable to connect to the server: x509: certificate signed by unknown authority (possibly because of "crypto/rsa: verification error" while trying to verify candidate authority certificate "kubernetes")

• 验证 ​$HOME/.kube/config​ 文件是否包含有效证书，并 在必要时重新生成证书。在 kubeconfig 文件中的证书是 base64 编码的。 该 ​base64 --decode​ 命令可以用来解码证书，​openssl x509 -text -noout​ 命令 可以用于查看证书信息。
• 使用如下方法取消设置 ​KUBECONFIG ​环境变量的值：

unset KUBECONFIG

或者将其设置为默认的 ​KUBECONFIG ​位置：

export KUBECONFIG=/etc/kubernetes/admin.conf

• 另一个方法是覆盖 ​kubeconfig ​的现有用户 "管理员"：

mv  $HOME/.kube $HOME/.kube.bak
mkdir $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

Kubelet 客户端证书轮换失败 

默认情况下，kubeadm 使用 ​/etc/kubernetes/kubelet.conf​ 中指定的 ​/var/lib/kubelet/pki/kubelet-client-current.pem​ 符号链接 来配置 kubelet 自动轮换客户端证书。如果此轮换过程失败，你可能会在 kube-apiserver 日志中看到 诸如 ​x509: certificate has expired or is not yet valid​ 之类的错误。要解决此问题，你必须执行以下步骤：

1. 从故障节点备份和删除 ​/etc/kubernetes/kubelet.conf​ 和 ​/var/lib/kubelet/pki/kubelet-client*​。
2. 在集群中具有 ​/etc/kubernetes/pki/ca.key​ 的、正常工作的控制平面节点上 执行 ​kubeadm kubeconfig user --org system:nodes --client-name system:node:$NODE > kubelet.conf​。 ​$NODE​ 必须设置为集群中现有故障节点的名称。 手动修改生成的 ​kubelet.conf​ 以调整集群名称和服务器端点， 或传递 ​kubeconfig user --config​（此命令接受 ​InitConfiguration​）。 如果你的集群没有 ​ca.key​，你必须在外部对 ​kubelet.conf​ 中的嵌入式证书进行签名。
3. 将得到的 ​kubelet.conf​ 文件复制到故障节点上，作为 ​/etc/kubernetes/kubelet.conf​。
4. 在故障节点上重启 kubelet（​systemctl restart kubelet​），等待 ​/var/lib/kubelet/pki/kubelet-client-current.pem​ 重新创建。
5. 手动编辑 ​kubelet.conf​ 指向轮换的 kubelet 客户端证书，方法是将 ​client-certificate-data​ 和 ​client-key-data​ 替换为：

client-certificate: /var/lib/kubelet/pki/kubelet-client-current.pem
client-key: /var/lib/kubelet/pki/kubelet-client-current.pem

6. 重新启动 kubelet。
7. 确保节点状况变为 ​Ready​。

在 Vagrant 中使用 flannel 作为 pod 网络时的默认 NIC

以下错误可能表明 Pod 网络中出现问题：

Error from server (NotFound): the server could not find the requested resource

• 如果你正在 Vagrant 中使用 flannel 作为 pod 网络，则必须指定 flannel 的默认接口名称。

Vagrant 通常为所有 VM 分配两个接口。第一个为所有主机分配了 IP 地址 ​10.0.2.15​，用于获得 NATed 的外部流量。

这可能会导致 flannel 出现问题，它默认为主机上的第一个接口。这导致所有主机认为它们具有 相同的公共 IP 地址。为防止这种情况，传递 ​--iface eth1​ 标志给 flannel 以便选择第二个接口。

容器使用的非公共 IP

在某些情况下 ​kubectl logs​ 和 ​kubectl run​ 命令或许会返回以下错误，即便除此之外集群一切功能正常：

Error from server: Get https://10.19.0.41:10250/containerLogs/default/mysql-ddc65b868-glc5m/mysql: dial tcp 10.19.0.41:10250: getsockopt: no route to host

• 这或许是由于 Kubernetes 使用的 IP 无法与看似相同的子网上的其他 IP 进行通信的缘故， 可能是由机器提供商的政策所导致的。
• DigitalOcean 既分配一个共有 IP 给 ​eth0​，也分配一个私有 IP 在内部用作其浮动 IP 功能的锚点， 然而 ​kubelet ​将选择后者作为节点的 ​InternalIP ​而不是公共 IP

使用 ​ip addr show​ 命令代替 ​ifconfig ​命令去检查这种情况，因为 ​ifconfig ​命令 不会显示有问题的别名 IP 地址。或者指定的 DigitalOcean 的 API 端口允许从 droplet 中 查询 anchor IP：

curl http://169.254.169.254/metadata/v1/interfaces/public/0/anchor_ipv4/address

解决方法是通知 ​kubelet ​使用哪个 ​--node-ip​。当使用 DigitalOcean 时，可以是公网IP（分配给 ​eth0 ​的）， 或者是私网IP（分配给 ​eth1 ​的）。私网 IP 是可选的。 kubadm ​NodeRegistrationOptions ​结构 的 ​KubeletExtraArgs ​部分被用来处理这种情况。

然后重启 ​kubelet​：

systemctl daemon-reload
systemctl restart kubelet

coredns pods 有 CrashLoopBackOff 或者 Error 状态

如果有些节点运行的是旧版本的 Docker，同时启用了 SELinux，你或许会遇到 ​coredns ​pods 无法启动的情况。 要解决此问题，你可以尝试以下选项之一：

• 升级到 Docker 的较新版本
• 禁用 SELinux
• 修改 ​coredns ​部署以设置 ​allowPrivilegeEscalation ​为 ​true​：

kubectl -n kube-system get deployment coredns -o yaml | \
  sed 's/allowPrivilegeEscalation: false/allowPrivilegeEscalation: true/g' | \
  kubectl apply -f -

CoreDNS 处于 ​CrashLoopBackOff ​时的另一个原因是当 Kubernetes 中部署的 CoreDNS Pod 检测 到环路时。有许多解决方法 可以避免在每次 CoreDNS 监测到循环并退出时，Kubernetes 尝试重启 CoreDNS Pod 的情况。

Warning: 禁用 SELinux 或设置 ​allowPrivilegeEscalation ​为 ​true ​可能会损害集群的安全性。

etcd pods 持续重启

如果你遇到以下错误：

rpc error: code = 2 desc = oci runtime error: exec failed: container_linux.go:247: starting container process caused "process_linux.go:110: decoding init error from pipe caused \"read parent: connection reset by peer\""

如果你使用 Docker 1.13.1.84 运行 CentOS 7 就会出现这种问题。 此版本的 Docker 会阻止 kubelet 在 etcd 容器中执行。

为解决此问题，请选择以下选项之一：

• 回滚到早期版本的 Docker，例如 1.13.1-75

yum downgrade docker-1.13.1-75.git8633870.el7.centos.x86_64 docker-client-1.13.1-75.git8633870.el7.centos.x86_64 docker-common-1.13.1-75.git8633870.el7.centos.x86_64

• 安装较新的推荐版本之一，例如 18.06:

sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
yum install docker-ce-18.06.1.ce-3.el7.x86_64

无法将以逗号分隔的值列表传递给 --component-extra-args 标志内的参数

​kubeadm init​ 标志例如 ​--component-extra-args​ 允许你将自定义参数传递给像 kube-apiserver 这样的控制平面组件。然而，由于解析 (​mapStringString​) 的基础类型值，此机制将受到限制。

如果你决定传递一个支持多个逗号分隔值（例如 ​--apiserver-extra-args "enable-admission-plugins=LimitRanger,NamespaceExists"​）参数， 将出现 ​flag: malformed pair, expect string=string​ 错误。 发生这种问题是因为参数列表 ​--apiserver-extra-args​ 预期的是 ​key=value​ 形式， 而这里的 ​NamespacesExists​ 被误认为是缺少取值的键名。

一种解决方法是尝试分离 ​key=value​ 对，像这样： ​--apiserver-extra-args "enable-admission-plugins=LimitRanger,enable-admission-plugins=NamespaceExists"​ 但这将导致键 ​enable-admission-plugins​ 仅有值 ​NamespaceExists​。

已知的解决方法是使用 kubeadm 配置文件。

在节点被云控制管理器初始化之前，kube-proxy 就被调度了

在云环境场景中，可能出现在云控制管理器完成节点地址初始化之前，kube-proxy 就被调度到新节点了。 这会导致 kube-proxy 无法正确获取节点的 IP 地址，并对管理负载平衡器的代理功能产生连锁反应。

在 kube-proxy Pod 中可以看到以下错误：

server.go:610] Failed to retrieve node IP: host IP unknown; known addresses: []
proxier.go:340] invalid nodeIP, initializing kube-proxy with 127.0.0.1 as nodeIP

一种已知的解决方案是修补 kube-proxy DaemonSet，以允许在控制平面节点上调度它， 而不管它们的条件如何，将其与其他节点保持隔离，直到它们的初始保护条件消除：

kubectl -n kube-system patch ds kube-proxy -p='{ "spec": { "template": { "spec": { "tolerations": [ { "key": "CriticalAddonsOnly", "operator": "Exists" }, { "effect": "NoSchedule", "key": "node-role.kubernetes.io/master" }, { "effect": "NoSchedule", "key": "node-role.kubernetes.io/control-plane" } ] } } } }'

此问题的跟踪在这里。

节点上的 /usr 被以只读方式挂载

在类似 Fedora CoreOS 或者 Flatcar Container Linux 这类 Linux 发行版本中， 目录 ​/usr​ 是以只读文件系统的形式挂载的。 在支持 FlexVolume时， 类似 kubelet 和 kube-controller-manager 这类 Kubernetes 组件使用默认路径 ​/usr/libexec/kubernetes/kubelet-plugins/volume/exec/​， 而 FlexVolume 的目录 必须是可写入的，该功能特性才能正常工作。 （注意：FlexVolume 在 Kubernetes v1.23 版本中已被弃用）

为了解决这个问题，你可以使用 kubeadm 的配置文件 来配置 FlexVolume 的目录。

在（使用 ​kubeadm init​ 创建的）主控制节点上，使用 ​--config​ 参数传入如下文件：

apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta3
kind: InitConfiguration
nodeRegistration:
  kubeletExtraArgs:
    volume-plugin-dir: "/opt/libexec/kubernetes/kubelet-plugins/volume/exec/"
---
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta3
kind: ClusterConfiguration
controllerManager:
  extraArgs:
    flex-volume-plugin-dir: "/opt/libexec/kubernetes/kubelet-plugins/volume/exec/"

在加入到集群中的节点上，使用下面的文件：

apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta3
kind: JoinConfiguration
nodeRegistration:
  kubeletExtraArgs:
    volume-plugin-dir: "/opt/libexec/kubernetes/kubelet-plugins/volume/exec/"

或者，你要可以更改 ​/etc/fstab​ 使得 ​/usr​ 目录能够以可写入的方式挂载，不过 请注意这样做本质上是在更改 Linux 发行版的某种设计原则。

kubeadm upgrade plan 输出错误信息 context deadline exceeded

在使用 ​kubeadm ​来升级某运行外部 etcd 的 Kubernetes 集群时可能显示这一错误信息。 这并不是一个非常严重的一个缺陷，之所以出现此错误信息，原因是老的 kubeadm 版本会对外部 etcd 集群执行版本检查。你可以继续执行 ​kubeadm upgrade apply ...​。

这一问题已经在 1.19 版本中得到修复。

kubeadm reset 会卸载 /var/lib/kubelet

如果已经挂载了 ​/var/lib/kubelet​ 目录，执行 ​kubeadm reset​ 操作的时候 会将其卸载。

要解决这一问题，可以在执行了 ​kubeadm reset​ 操作之后重新挂载 ​/var/lib/kubelet​ 目录。

这是一个在 1.15 中引入的故障，已经在 1.20 版本中修复。

无法在 kubeadm 集群中安全地使用 metrics-server 

在 kubeadm 集群中可以通过为 metrics-server 设置 ​--kubelet-insecure-tls​ 来以不安全的形式使用该服务。 建议不要在生产环境集群中这样使用。

如果你需要在 metrics-server 和 kubelet 之间使用 TLS，会有一个问题， kubeadm 为 kubelet 部署的是自签名的服务证书。这可能会导致 metrics-server 端报告下面的错误信息：

x509: certificate signed by unknown authority
x509: certificate is valid for IP-foo not IP-bar

另请参阅 How to run the metrics-server securely。