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Kubernetes 1.26：PodDisruptionBudget 守护的不健康 Pod 所用的驱逐策略

2023.01.06

作者： Filip Křepinský (Red Hat), Morten Torkildsen (Google), Ravi Gudimetla (Apple)

译者： Michael Yao (DaoCloud)

确保对应用的干扰不影响其可用性不是一个简单的任务。上个月发布的 Kubernetes v1.26 允许针对 PodDisruptionBudget (PDB) 指定不健康 Pod 驱逐策略，这有助于在节点执行管理操作期间保持可用性。

这解决什么问题？

API 发起的 Pod 驱逐尊重 PodDisruptionBudget (PDB) 约束。这意味着因驱逐 Pod 而请求的自愿干扰不应干扰守护的应用且 PDB 的 .status.currentHealthy 不应低于 .status.desiredHealthy。如果正在运行的 Pod 状态为 Unhealthy，则该 Pod 不计入 PDB 状态，只有在应用不受干扰时才可以驱逐这些 Pod。这有助于尽可能确保受干扰或还未启动的应用的可用性，不会因驱逐造成额外的停机时间。

不幸的是，对于想要腾空节点但又不进行任何手动干预的集群管理员而言，这种机制是有问题的。若一些应用因 Pod 处于 CrashLoopBackOff 状态（由于漏洞或配置错误）或 Pod 无法进入就绪状态而行为异常，会使这项任务变得更加困难。当某应用的所有 Pod 均不健康时，所有驱逐请求都会因违反 PDB 而失败。在这种情况下，腾空节点不会有任何作用。

另一方面，有些用户依赖于现有行为，以便：

防止因删除守护基础资源或存储的 Pod 而造成数据丢失
让应用达到最佳可用性

Kubernetes 1.26 为 PodDisruptionBudget API 引入了新的实验性字段： .spec.unhealthyPodEvictionPolicy。启用此字段后，将允许你支持上述两种需求。

工作原理

API 发起的驱逐是触发 Pod 优雅终止的一个进程。这个进程可以通过直接调用 API 发起，也能使用 kubectl drain 或集群中的其他主体来发起。在这个过程中，移除每个 Pod 时将与对应的 PDB 协商，确保始终有足够数量的 Pod 在集群中运行。

以下策略允许 PDB 作者进一步控制此进程如何处理不健康的 Pod。

有两个策略可供选择：IfHealthyBudget 和 AlwaysAllow。

前者，IfHealthyBudget 采用现有行为以达到你默认可获得的最佳的可用性。不健康的 Pod 只有在其应用中可用的 Pod 个数达到 .status.desiredHealthy 即最小可用个数时才会被干扰。

通过将 PDB 的 spec.unhealthyPodEvictionPolicy 字段设置为 AlwaysAllow，可以表示尽可能为应用选择最佳的可用性。采用此策略时，始终能够驱逐不健康的 Pod。这可以简化集群的维护和升级。

我们认为 AlwaysAllow 通常是一个更好的选择，但是对于某些关键工作负载，你可能仍然倾向于防止不健康的 Pod 被从节点上腾空或其他形式的 API 发起的驱逐。

如何使用？

这是一个 Alpha 特性，意味着你必须使用命令行参数 --feature-gates=PDBUnhealthyPodEvictionPolicy=true 为 kube-apiserver 启用 PDBUnhealthyPodEvictionPolicy 特性门控。

以下是一个例子。假设你已在集群中启用了此特性门控且你已定义了运行普通 Web 服务器的 Deployment。你已为 Deployment 的 Pod 打了标签 app: nginx。你想要限制可避免的干扰，你知道对于此应用而言尽力而为的可用性也是足够的。你决定即使这些 Web 服务器 Pod 不健康也允许驱逐。你创建 PDB 守护此应用，使用 AlwaysAllow 策略驱逐不健康的 Pod：

apiVersion: policy/v1
kind: PodDisruptionBudget
metadata:
  name: nginx-pdb
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  maxUnavailable: 1
  unhealthyPodEvictionPolicy: AlwaysAllow

查阅更多资料

阅读 KEP：Unhealthy Pod Eviction Policy for PDBs
阅读针对 PodDisruptionBudget 的不健康 Pod 驱逐策略文档
参阅 PodDisruptionBudget、腾空节点和驱逐等 Kubernetes 文档

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