修复一个kubernetes集群

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前几天有个朋友把他们的kubernetes集群搞挂了，让我帮忙恢复一下，由于很多现场都没有了，这里提供一下解决思路。

环境问题

该环境有一个master节点，即控制面pod(etcd、scheduler等)也都只有一个pod

问题起因是他们的服务访问出了点问题，为修复该问题，他：

• 备份了etcd数据(数据是3天前的)
• 重启了docker
• 将etcd数据恢复(数据是3天前的)

然后访问服务依然不通。

问题诊断

deployment reversion不匹配

首先看到pod并非running状态，直接删除pod，让其重建，查看pod创建过程，发现pod并没有分配到node。

问题分析

首先怀疑可能kube-scheduler出现了问题：

1. 删除kube-scheduler pod发现无法重建该pod
2. 最后通过将/etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml文件移出再移入的方式创建出scheduler pod

此时仍然无法调度pod，因此怀疑是在scheduler之前出现了问题，查看api-server的日志，发现有很多reversion版本不匹配的错误，应该是集群中的资源版本和etcd中的资源版本不匹配导致的：

1. 使用etctctl检查etcd的状态，发现etcd一切正常

   etcdctl endpoint health
   etcdctl endpoint status --write-out=table
   

2. 使用kubectl rollout history deployment/<deployment_name>查看etcd中保存的的deployment的版本，然后执行kubectl rollout undo daemonset/<deployment_name> --to-revision=<version>回滚到与etcd匹配的版本。

   回滚之前可以通过kubectl rollout history daemonset/<deployment_name> --revision=<version>对比etcd和环境中的配置区别

3. 回滚之后发现pod可以正常创建出来

Iptables丢失问题

pod起来之后，服务访问仍然不通。使用kubectl describe命令查看服务的service，发现没有找到service对应的endpoints，一开始还以为是service的yaml的问题，debug了大半天发现绝大部分services都没有endpoints。。。

问题分析

service找不到endpoints，体现在系统中就是可能没有创建出iptables规则：

1. 使用iptables-save命令查看，发现果然没有kubernetes的iptables规则
2. 该环境使用的是ipvs模式，使用ipvsadm -l -n也发现service的cluster IP没有对应的pod IP
3. 查看kube-proxy日志，并未发现任何异常

此时想到的方式有：

1. 重新创建pod和对应的service，刷新iptables：尝试失败，重建之后并未生成iptables
2. 重建节点：所有节点都存在问题，无法通过kubectl drain迁移pod
3. 手动添加iptables：太过复杂，即便成功，也会污染节点的iptables规则。
4. 重新创建kube-proxy pod：重启kube-proxy pod之后也并未创建iptables规则

最后怀疑kube-proxy也可能出现问题，需要重新初始化kube-proxy，恰好kubeadm有如下命令可以重新初始化kube-proxy：

kubeadm init phase addon kube-proxy --kubeconfig ~/.kube/config --apiserver-advertise-address <api-server-ip>

在重新初始化kube-proxy之后发现iptables规则创建成功，删除并创建pod和service之后可以正确创建出对应的iptables规则，此时service也有了endpoints。

CNI连接错误

在上一步重启pod之后，发现有一个webhook对应的pod没有重启成功，用kubectl describe 该pod发现如下错误：

networkPlugin cni failed to set up pod "webhook-1" network: Get "https://[10.233.0.1]:443/api/v1/namespaces/volcano-system": dial tcp 10.233.0.1:443: i/o timeout

该集群使用的是calico CNI，查看该CNI对应的daemonset，发现只有5个pod是ready的。

删除"webhook-1" pod所在的节点的"calico-node" pod，发现该"calico-node" pod启动失败。

问题分析

在上述错误中，"10.233.0.1"为kubernetes apiserver的service cluster IP，由于"clico-node" pod使用的是hostnetwork，因此可以直接在node上测试联通性，使用telnet 10.233.0.1 443测试，发现果然不通。

calico的/etc/cni/net.d/10-calico.conflist配置文件中定义了连接apiserver所需的kubeconfig文件：

{
  "name": "cni0",
  "cniVersion":"0.3.1",
  "plugins":[
    {
      ... 
      "kubernetes": {
        "kubeconfig": "/etc/cni/net.d/calico-kubeconfig"
      }
    },
    ...
  ]
}

而/etc/cni/net.d/calico-kubeconfig中就定义了连接apiserver所需的地址和端口，因此只需将该地址端口换成apiserver pod的地址和端口应该就可以解决该问题：

# cat /etc/cni/net.d/calico-kubeconfig
# Kubeconfig file for Calico CNI plugin.
apiVersion: v1
kind: Config
clusters:
- name: local
  cluster:
    server: https://[10.233.0.1]:443
    certificate-authority-data: LS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0...
users:
- name: calico
  user:
    token: eyJhbGciOiJSUzI1NiIsImtpZC...
contexts:
- name: calico-context
  context:
    cluster: local
    user: calico

Calico提供了如下两个环境变量用于修改生成的kubeconfig中的apiserver的地址和端口，将如下环境变量加入calico的daemonset，重新创建calico-node pod即可：

- name: KUBERNETES_SERVICE_HOST
  value: <api-server-pod-ip>
- name: KUBERNETES_SERVICE_PORT
  value: "6443"

至此，问题基本解决。由于错误的操作，该集群出现了大量问题，后续可以通过驱逐节点pod的方式，重新初始化整个节点，逐步重置集群节点配置。

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