Kubernetes之Job与CronJob

一、Job概述

一）、Job负责处理短暂的一次性任务，即仅执行一次的任务，它保证批处理任务的一个或多个pod成功结束。今天介绍另外⼀类资源对象：Job，我们在日常的工作中经常都会遇到⼀些需要进行批量数据处理和分析的需求，当然也会有按时间来进行调度的⼯作，Kubernetes 集群中为我们提供了 Job 和 CronJob 两种资源对象来应对这种需求。

* Job 负责处理任务，即仅执⾏⼀次的任务，它保证批处理任务的⼀个或多个 Pod 成功结束。
* CronJob 则就是在 Job 上加上了时间调度。

Kubernetes支持以下几种Job：

* 非并行Job：通常创建一个Pod直到其成功结束；
* 固定结束次数的Job：在spec字段下添加completions字段。创建多个Pod，直到满足completions规定的数值。如果不添加的话，默认情况下是1个；
* 带有工作队列的并行Job：在spec字段下添加Parallelism字段。表示几个job同时并行工作。如果不添加的话，默认情况下是1个；

根据可以设置completions字段、Parallelism字段，可以将Job分为以下几种：

二）、Job Controller
Job Controller负责根据Job yaml文件中Spec字段定义的内容创建Pod，并持续监控Job的状态，直至其成功结束。如果失败，则根据restartPolicy（只支持OnFailure和Never，不支持Always）决定是否创建新的pod再次重试任务。
如图：

三）、应用示例
示例：

[root@master job]# cat job.yaml 
kind: Job
apiVersion: batch/v1
metadata:
  name: test-job
spec:
  template:
    metadata:
      name: test-job
    spec:
      containers:
      - name: hello
        image: busybox
        command: ["echo","hello k8s job"]
      restartPolicy: Never

[root@master job]# kubectl apply -f job.yaml            //生成Job资源
[root@master job]# kubectl get job                        //查看Job
NAME       COMPLETIONS   DURATION   AGE
test-job   1/1           2s         5s
[root@master job]# kubectl get pod -o wide      //查看Job运行的详细信息
NAME             READY   STATUS      RESTARTS   AGE   IP            NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
test-job-rq9ws   0/1     Completed   0          25s   10.244.1.15   node01              
[root@master job]# kubectl logs test-job-rq9ws             //查看通过Job生成的Pod的日志信息
hello k8s job
[root@master job]# kubectl delete jobs test-job        
//删除Job，那么对应的pod也会被删除！

注：如果容器内执行任务有误，会根据容器的重启策略操作容器，不过这里的容器重启策略只能是： Never和 OnFailure。

四）、提高Job的执行效率

* 我们可以在Job.spec字段下加上parallelism选项。表示同时运行多少个Pod执行任务。
* 我们可以在Job.spec字段下加上completions选项。表示总共需要完成Pod的数量。
* 举例将上述Job任务进行更改。提示，更改Job任务的时候，需要先将原来的Job资源对象删除

示例：

[root@master job]# cat job.yaml 
kind: Job
apiVersion: batch/v1
metadata:
  name: test-job
spec:
  parallelism: 2
  completions: 10
  template:
    metadata:
      name: test-job
    spec:
      containers:
      - name: hello
        image: busybox
        command: ["echo","hello k8s job"]
      restartPolicy: Never

[root@master job]# kubectl apply -f job.yaml 
[root@master job]# kubectl get job
NAME       COMPLETIONS   DURATION   AGE
test-job   10/10         7s         15s
//可以看出是运行了10个任务

查看Job运行的详细信息，如图：

示例：

[root@master job]# cat job.yaml 
kind: Job
apiVersion: batch/v1
metadata:
  name: test-job
spec:
  backoffLimit: 5
  activeDeadlineSeconds: 100
  template:
    metadata:
      name: test-job
    spec:
      containers:
      - name: hello
        image: busybox
        command: ["echddddddo","hello k8s job"]
      restartPolicy: Never

[root@master job]# kubectl apply -f job.yaml 
[root@master job]# kubectl get job
NAME       COMPLETIONS   DURATION   AGE
test-job   0/1           2m28s      2m28s
[root@master job]# kubectl get pod 
NAME             READY   STATUS               RESTARTS   AGE
test-job-4lzsc   0/1     ContainerCannotRun   0          111s
test-job-8q659   0/1     ContainerCannotRun   0          2m42s
test-job-hjjbx   0/1     ContainerCannotRun   0          2m41s
test-job-qcf4z   0/1     ContainerCannotRun   0          2m31s

这个示例可以看出：

• backoffLimit：表示出现错误重试次数；
• activeDeadlineSeconds：表示Job在集群中存活的时间；
  关于Job就简单介绍这么多了！

二、CronJob

* CronJob即定时任务，类似于Linux系统中的crontab，在指定的时间周期运行指定的任务。

* CronJob yaml文件中的spec字段下的schedule是用来定义的时间间隔的，其用法与crontab一样（分、时、日、月、周）；
jobTemplate字段指定需要运行的任务；

* 在kubernetes 1.15中，使用CronJob需要使用API的batch/v2alpha1这个版本，但是，kubernetes本身并没有这个版本，如下：

在kubernetes 1.15中，使用CronJob需要使用API的batch/v2alpha1这个版本，但是，kubernetes本身并没有这个版本，如下：

[root@master job]# kubectl api-versions | grep batch/v2alpha1

需要进行以下操作使Kubernetes群集支持这个batch/v2alpha1版本，操作如下：

[root@master ~]# vim /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml
在spec字段的command字段下添加以下内容：
    - --runtime-config=batch/v2alpha1=true
[root@master ~]# systemctl restart kubelet.service
//重启kubelet服务
[root@master ~]# kubectl api-versions | grep batch/v2alpha1
batch/v2alpha1

附加图片一张：

一）、应用示例

[root@master job]# cat cronjob.yaml 
kind: CronJob
apiVersion: batch/v2alpha1
metadata:
  name: hello
spec:
  schedule: "*/1 * * * *"
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: hello
            image: busybox
            command: ["echo","hello cronjob"]
          restartPolicy: Never

[root@master job]# kubectl apply -f cronjob.yaml

查看效果：

注：此时查看Pod的状态，会发现，每分钟都会运行一个新的Pod来执行命令规定的任务。
这样测试是没有问题的，但是如果指定计划任务时，就会发现它不会像预期的效果一样！
二）、应用示例

[root@master job]# cat cronjob.yaml 
kind: CronJob
apiVersion: batch/v2alpha1
metadata:
  name: hello
spec:
  schedule: "27 18 17 8 1"   //分别代表着“分、时、日、月、周”
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: hello
            image: busybox
            command: ["echo","hello cronjob"]
          restartPolicy: Never
[root@master job]#  date
2020年 08月 17日 星期一 18:27:01 CST
[root@master job]# kubectl get pod
No resources found.

注：

• 此时仍然不能正常运行指定时间的cronJob，这是因为K8s官方在cronjob这个资源对象的支持中还没有完善此功能，还待开发。

• 跟Job资源一样在cronjob.spec.jobTemplate.spec下同样支持并发Job参数：parallelism，也支持完成Pod的总数参数：completions