处理一次k8s、calico无法分配podIP的心路历程

又一次偷偷化解了可能发生的重大事故。不想看过程的可以直接跳到末尾看处理方案。

一个网络错误

某天，上kplcloud构建一个测试应用，构建完成之后发现新pod一直启动失败，并且抛出了以下错误信息:

Failed create pod sandbox: rpc error: code = Unknown desc = NetworkPlugin cni failed to set up pod "xxxxxx-fc4cb949f-gpkm2_xxxxxxx" network: netplugin failed but error parsing its diagnostic message "": unexpected end of JSON input

会k8s的运维同学不在，突然出问题了怎么办？

试着开始解决问题。

一、有没有可能是镜像拉取失败，开始找问题:

1. 登录集群所有服务器查看空间是否占满（然而并没有占满）

2. 查询集群所有服务器网络情况（也没有问题）

3. 再启一个pod试试？（起不来）

这就尴尬了......，有没有可能是calico的问题？

二、查看服务器报错信息

尝试以下命令看服务器的报错信息:

$ journalctl -exf

确实有一些错误信息:

这个错误太广泛了，继续尝试从其他地方找找问题。

此时已经开始在思考如何跑路的问题了...

要不尝试重启能否解决？ 

风险太大，不能冒险。虽然很多时候重启能解决大部分问题，但重起docker、k8s在这种情况下不是最佳选择。

继续搜刮日志，猜测是无法分配IP的问题，那目标转向calico

从calico-node上面找问题

查询ip池是否用完。

使用calicoamd命令查询calico是否正常正常运行

$ calicoctl get ippools -o wide
CIDR            NAT    IPIP
172.20.0.0/16   true   false

$ calicoctl node status

似乎是没啥问题。

开始场外求助......

无果

既然calico-node都运行正常，应该不会是calico-etcd的问题吧。

试试calico-etcd

本着有疑问就查证试试的态度，下面开始对calico-etcd进行一顿骚操作。

为了减少代码量方便阅读，以下etcdctl所需要加的证书及endpoints，就不一一添加了，大家参考一下就好：

ETCDCTL_API=3 etcdctl --cacert=/etc/etcd/ssl/ca.pem \
--cert=/etc/etcd/ssl/etcd.pem \
--key=/etc/etcd/ssl/etcd-key.pem \
--endpoints=http://10.xx.xx.1:2379,http://10.xx.xx.2:2379,http://10.xx.xx.3:2379

calico并没有问题，试试calico 所使用的 ETCD是否正常，进入calico-etcd集群：

$ ETCDCTL_API=3 etcdctl member list
bde98346d77cfa1: name=node-1 peerURLs=http://10.xx.xx.1:2380 clientURLs=http://10.xx.xx.1:2379 isLeader=true
299fcfbf514069ed: name=node-2 peerURLs=http://10.xx.xx.2:2380 clientURLs=http://10.xx.xx.2:2379 isLeader=false
954e5cdb2d25c491: name=node-3 peerURLs=http://10.xx.xx.3:2380 clientURLs=http://10.xx.xx.3:2379 isLeader=false

似乎集群也运行正常，get数据也正常。

一切看起来都感觉是多么的正常，似乎没有什么毛病。

算了，算了，还是先写会儿简历吧，换换脑子。

那尝试向ETCD写入一条数据试试？

$ ETCDCTL_API=3 etcdctl put /hello world

Error:  etcdserver: mvcc: database space exceeded

✨报了一个错：

Error: etcdserver: mvcc: database space exceeded？？？

似乎是找到原因了，既然定位到问题所在，那接下来就好办了。（不用跑路了(⁎⁍̴̛ᴗ⁍̴̛⁎)）把简历先放一放。

感谢google，我从etcd官网找到了一些线索及解决方案，后面我贴上官网介绍，先解决问题：

使用etcdctl endpoint status查询etcd各个节点的使用状态:

$ ETCDCTL_API=3 etcdctl endpoint status
http://10.xx.xx.1:2379, 299fcfbf514069ed, 3.2.18, 2.1 GB, false, 7, 8701663
http://10.xx.xx.2:2379, bde98346d77cfa1, 3.2.18, 2.1 GB, true, 7, 8701683
http://10.xx.xx.3:2379, 954e5cdb2d25c491, 3.2.18, 2.1 GB, false, 7, 8701687

上面可以看到集群空间已经使用了2.1GB了，这个值需要留意一下。

查询etcd是否有告警信息使用命令etcdctl alarm list:

$ ETCDCTL_API=3 etcdctl alarm list
memberID:2999344297460918765 alarm:NOSPACE

显示了一个alerm:NOSPACE，这个表示没空间了，那是没什么空间呢？磁盘还是内存？先查询一下。

似乎磁盘、内存空间都足够的。从官网的信息了解到应该是etcd配额的问题，Etcd v3 的默认的 backend quota 2GB，也就是说etcd默认最大的配额是2GB，如果超过了则无法再写入数据，要么把旧数据删除，要么把数据压缩了。

参考官方的解决方案

ETCD官网参考：https://etcd.io/docs/v3.2.17/op-guide/maintenance/

1. 获取etcd的旧版本号

   $ ETCDCTL_API=3 etcdctl endpoint status --write-out="json" | egrep -o '"revision":[0-9]*' | egrep -o '[0-9].*'
   5395771
   5395771
   5395771

2. 压缩旧版本

   $ ETCDCTL_API=3 etcdctl compact 5395771
   compacted revision 5395771

3. 整理碎片

   $ ETCDCTL_API=3 etcdctl defrag
   Finished defragmenting etcd member[http://10.xx.xx.1:2379]
   Finished defragmenting etcd member[http://10.xx.xx.2:2379]
   Finished defragmenting etcd member[http://10.xx.xx.3:2379]

4. 关闭告警

   $ ETCDCTL_API=3 etcdctl alarm disarm
   memberID:2999344297460918765 alarm:NOSPACE
   
   $ ETCDCTL_API=3 etcdctl alarm list

5. 测试数据是否可写入

   $ ETCDCTL_API=3 etcdctl put /hello world
   OK
   
   $ ETCDCTL_API=3 etcdctl get /hello
   OK

回到k8s这边，删除那个失败的pod，并查看是否可正常分配ip。

一切正确，完美。

为了避免后续再出现类似问题，需要设置自动压缩，启动自动压缩功能需要在etcd启动参考上加上xxxxx=1

https://skyao.gitbooks.io/learning-etcd3/content/documentation/op-guide/maintenance.html

etcd默认不会自动 compact，需要设置启动参数，或者通过命令进行compact，如果变更频繁建议设置，否则会导致空间和内存的浪费以及错误。Etcd v3 的默认的 backend quota 2GB，如果不 compact，boltdb 文件大小超过这个限制后，就会报错：”Error: etcdserver: mvcc: database space exceeded”，导致数据无法写入。

产生这么多垃圾数据的原因就是因为频繁的调度，我们集群有大量CronJob在执行，并且执行的非常活跃，每次产生新的Pod都会被分配到ip。有可能是因为pod时间太短或没有及时注销而导致calico-etcd产生了大量垃圾数据。

尾巴

因calico-etcd集群的的使用配额满了，在创建pod时calico所分配的IP无法写入到etcd里，从而导致pod创建失败也就无法注册到CoreDNS了。

为了不踩坑，监控是非常重要的，我们有etcd集群的监控，却忽略了etcd配额的监控，幸运的是当时并没有应用重启动或升级，没有造成损失。

最后的建议就是，没事上去点点，说不定会有您意想不到的惊喜(惊吓)。

注：文章封面原图素材来源于网络，若有侵权请留言删除。

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