如何检测k8s集群中的 CrashLoopBackOff
CrashLoopBackOff 是一种 Kubernetes 状态，表示 Pod 中发生的重启循环：Pod 中的容器已启动，但一遍又一遍的崩溃然后又重新启动。
Kubernetes 将在重新启动之间等待越来越长的BackOff时间，以便您有机会修复错误。因此，CrashLoopBackOff 本身并不是一个错误，而是表明发生了一个错误，导致 Pod 无法正常启动。
Pod 在 Running、Failed 和 Waiting 之间循环
请注意，它重新启动的原因是因为它restartPolicy设置为Always（默认情况下）或OnFailure，然后 kubelet 读取此配置并重新启动 Pod 中的容器并导致循环。这种行为实际上很有用，因为这为丢失的资源完成加载提供了一些时间，也为我们检测问题和调试提供了一些时间，稍后会详细介绍。
这解释了CrashLoop部分，但是BackOff时间呢？基本上，这是重启之间的指数延迟（10 秒、20 秒、40 秒……），上限为 5 分钟。当 Pod 状态显示 CrashLoopBackOff 时，表示它当前正在等待指示的时间，然后再重新启动 Pod。除非它被修复，否则它可能会再次失败。
Pod 处于循环中。尝试运行，但失败了，所以进入失败状态。稍等片刻以帮助您调试，则会尝试再次运行。如果问题没有解决，就陷入了循环，将再次失败
在本文中，您将看到：
- 什么是 CrashLoopBackOff
- 如何检测 CrashLoopBackOff 问题
- CrashLoopBackOff 的常见原因
- 用于调试 CrashLoopBackOff 的 Kubernetes 工具
- 如何使用 Prometheus 检测 CrashLoopBackOff
如何检测集群中的 CrashLoopBackOff？
最有可能的是，您通过kubectl get pods列出一个或多个处于此状态的 Pod：
$ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
flask-7996469c47-d7zl2 1/1 Running 1 77d
flask-7996469c47-tdr2n 1/1 Running 0 77d
nginx-5796d5bc7c-2jdr5 0/1 CrashLoopBackOff 2 1m
nginx-5796d5bc7c-xsl6p 0/1 CrashLoopBackOff 2 1m
从输出中，您可以看到最后两个 pod：
- 不处于
READY(0/1) 状态。 - 他们的状态显示
CrashLoopBackOff。 - 列
RESTARTS显示重新启动次数。
这三个信号指向我们解释的内容：Pod 出现故障，它们正在重新启动。在重新启动之间，有一个宽限期，表示为CrashLoopBackOff.
您可能在 Pod 处于Running或Failed状态的短暂时间内找到它。
CrashloopBackoff 的时间线。每次失败时，BackoffTime 和 Restart Count 都会增加
CrashLoopBackOff 的常见原因
重要的是要注意 CrashLoopBackOff 不是导致 pod 崩溃的实际错误。请记住，它只是显示STATUS列中发生的循环。您需要找到影响容器的潜在错误。
与实际应用程序相关的一些错误是：
- 错误配置： 就像配置文件中的错误配置
- 资源不可用： 例如未挂载的 PersistentVolume
- 错误的命令行参数： 要么丢失，要么不正确的命令行参数
- bug 和异常: 这可以是任何异常，对你的应用来说都是非常具体的
最后是网络和权限的错误：
- 您试图绑定被占用的端口。
- 内存限制太低，容器被
Out Of Memory杀死。 - liveness 探针返回错误，未报告 Pod 已 Ready。
- 只读文件系统，或缺乏权限。
以上这些只是可能原因的列表，可能还有很多其他原因。
现在让我们看看如何深入挖掘并找到真正的原因。
调试、排障和修复
上文，了解到 pod 最终处于 CrashLoopBackOff 状态的原因有很多。现在，怎么知道是哪个在影响？让我们回顾一下可以用来调试它的一些命令，以及使用它的顺序。
这可能是我们最好的做法：
- 检查
pod 描述。 - 检查
pod 日志。 - 检查 events。
- 检查 deployment。
1.查看 pod 描述：kubectl describe pod
该kubectl describe pod命令提供特定 Pod 及其容器的详细信息：
$ kubectl describe pod the-pod-name
Name: the-pod-name
Namespace: default
Priority: 0
…
State: Waiting
Reason: CrashLoopBackOff
Last State: Terminated
Reason: Error
…
Warning BackOff 1m (x5 over 1m) kubelet, ip-10-0-9-132.us-east-2.compute.internal Back-off restarting failed container
…
从描述输出中，您可以提取以下信息：
- 当前 pod
State是Waiting. - 等待状态的 原因是 CrashLoopBackOff。
- 上一个 状态是 Terminated。
- 上次终止的原因 是 Error。
这与我们一直在解释的循环行为一致。
通过使用kubectl describe pod，您可以检查以下配置错误：
- Pod 定义
- 容器
- 为容器拉取的 镜像
- 为容器分配的 资源
- 错误或缺少的 参数
Warning BackOff 1m (x5 over 1m) kubelet, ip-10-0-9-132.us-east-2.compute.internal Back-off restarting failed container
在最后几行中，您会看到与此 pod 关联的最后一个事件的列表，其中之一是"Back-off restarting failed container"，这是重启循环的事件。即使发生了多次重新启动，也应该只有一行。
2.查看日志：kubectl logs
您可以查看 pod 的所有容器的日志：
kubectl logs mypod --all-containers
或者指定的容器：
kubectl logs mypod -c mycontainer
日志可能会显示有用的信息。
3.查看事件：kubectl get events
可以列出相关的事件：
kubectl get events
或者，您可以使用以下命令列出单个 Pod 的所有事件：
kubectl get events --field-selector involvedObject.name=mypod
请注意，此信息也出现在describe pod输出的底部。
4.检查部署：kubectl describe deployment
您可以通过以下方式获取此信息：
kubectl describe deployment mydeployment
如果deployment定义了所需的 Pod 状态，它可能包含导致 CrashLoopBackOff 的错误配置。
结合起来看
在下面的示例中，您可以看到如何挖掘日志，在其中发现命令参数中的错误。
调试 Crashloopbackoff。它显示了三个终端以及几个调试命令之间的关系。
在 Prometheus 中检测 CrashLoopBackOff
如果您使用 Prometheus 进行监控，这里有一些提示可以帮助您在发生 CrashLoopBackOff时发出警报。
使用以下表达式，可以快速扫描集群中处于CrashLoopBackOff状态的容器。您需要提前部署 Kube State Metrics
https://github.com/kubernetes/kube-state-metrics
kube_pod_container_status_waiting_reason{reason="CrashLoopBackOff"} == 1
检测 pod 状态为 CrashLoopBackOff 的 PromQL 示例
或者，你可以用以下方法跟踪 pod 发生的重启次数:
rate(kube_pod_container_status_restarts_total[5m]) > 0
基于重启率检测 CrashLoopBackOff 的 PromQL 示例
**警告：**并非集群中发生的所有重启都与 CrashLoopBackOff 状态有关。
重新启动和 crashloopbackoff 之间的相关性。并非所有重启都是由 crashloopbackoff 引起的
在每个 CrashLoopBackOff 周期之后应该有一个重新启动 (1)，但可能有与 CrashLoopBackOff (2) 无关的重新启动。
可以创建如下所示的 Prometheus 警报规则，当任何 pod 处于此状态时接收通知：
- alert: RestartsAlert
expr: rate(kube_pod_container_status_restarts_total[5m]) > 0
for: 10m
labels:
severity: warning
annotations:
summary: Pod is being restarted
description: Pod {{ $labels.pod }} in {{ $labels.namespace }} has a container {{ $labels.container }} which is being restarted
结论
在这篇文章中，我们看到了 CrashLoopBackOff 本身并不是一个错误，而只是一个在 pod 中发生的重试循环的通知。
我们看到了它所经过的状态的描述，以及如何使用kubectl命令跟踪它。
此外，我们还看到了可能导致此状态的常见错误配置，以及您可以使用哪些工具来调试它。
最后，我们回顾了 Prometheus 如何帮助跟踪和提醒 Pod 中的 CrashLoopBackOff 事件。
虽然不是一个直观的消息，但 CrashLoopBackOff 是一个有用的概念，它是有意义的，没有什么可害怕的。