本kubernetes教程解釋了如何創(chuàng)建kubernetes作業(yè)和cronjobs，以及它的基礎(chǔ)知識(shí)、用例和一些提示和技巧。

什么是Kubernetes Job?

Kubernetes job和cronjob是Kubernetes對(duì)象，主要用于短期和批處理工作負(fù)載。

kubernetes作業(yè)對(duì)象基本上部署了一個(gè)pod，但它是為了完成而運(yùn)行的，而不是像deployment、replicasets、復(fù)制控制器和DaemonSets這樣的對(duì)象，它們是持續(xù)運(yùn)行的。

這意味著，作業(yè)將一直運(yùn)行，直到作業(yè)中指定的任務(wù)完成，如果pods給出退出代碼0，則作業(yè)將退出。該任務(wù)可以是shell腳本執(zhí)行、API調(diào)用或執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并將其上傳到云存儲(chǔ)的java python執(zhí)行。

然而，在正常的Kubernetes部署中，無論退出代碼如何，部署對(duì)象都會(huì)在終止或拋出錯(cuò)誤時(shí)創(chuàng)建新的pod，以保持部署所需的狀態(tài)。

在作業(yè)運(yùn)行期間，如果承載pod的節(jié)點(diǎn)失敗，作業(yè)pod將自動(dòng)重新調(diào)度到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

Kubernetes Jobs和CronJobs用例

Kubernetes作業(yè)的最佳用例是:

• 批處理：假設(shè)您希望每天運(yùn)行一次批處理任務(wù)，或者在特定的計(jì)劃中運(yùn)行一次。它可以是從存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)庫中讀取文件，并將其提供給服務(wù)以處理文件。
• 操作/特別任務(wù)：假設(shè)您想要運(yùn)行運(yùn)行數(shù)據(jù)庫清理活動(dòng)的腳本/代碼，或者甚至備份kubernetes集群本身。

在我參與的一個(gè)項(xiàng)目中，我們將Kubernetes作業(yè)廣泛用于ETL工作負(fù)載。

如何創(chuàng)建Kubernetes作業(yè)

在這個(gè)例子中，我將使用一個(gè)Ubuntu容器，它運(yùn)行一個(gè)shell腳本，該腳本有一個(gè)for循環(huán)，根據(jù)您傳遞給容器的參數(shù)回顯消息。參數(shù)應(yīng)該是一個(gè)數(shù)字，決定循環(huán)運(yùn)行的次數(shù)以回顯消息。

例如，如果傳遞100作為參數(shù)，shell腳本將回顯消息100次，容器將退出。

你可以在這里查看Dockerfile和shell腳本-> kube-job-example Docker configs[1]

讓我們從一個(gè)簡單設(shè)置的作業(yè)開始。

步驟1：創(chuàng)建一個(gè)任務(wù)。使用我們自定義的Docker映像，以100作為命令參數(shù)。值100將作為參數(shù)傳遞給docker ENTRYPOINT腳本。

apiVersion: batch/v1 
kind: Job 
metadata:   
  name: kubernetes-job-example   
  labels:     
    jobgroup: jobexample 
spec:   
  template:     
    metadata:       
      name: kubejob       
      labels:         
        jobgroup: jobexample     
    spec:       
      containers:       
      - name: c         
        image: devopscube/kubernetes-job-demo:latest         
        args: ["100"]       
      restartPolicy: OnFailure

步驟2：讓我們使用kubectl創(chuàng)建一個(gè)Job.yaml文件。Job部署在默認(rèn)名稱空間中。

kubectl apply -f job.yaml

步驟3：使用kubectl獲取Job的狀態(tài)。

kubectl get jobs

步驟4：現(xiàn)在，使用kubectl獲取pod列表。

kubectl get po

步驟5：您可以使用kubectl獲取Job pod日志。將pod名稱替換為您在輸出中看到的pod名稱。

kubectl logs kubernetes-job-example-bc7s9 -f

您應(yīng)該看到如下所示的輸出。

多個(gè)Job Pod和并行性

在部署作業(yè)時(shí)，您可以讓它在多個(gè)具有并行性的pod上運(yùn)行。

例如，在一個(gè)Job中，如果您希望并行運(yùn)行6個(gè)pod和2個(gè)pod，則需要將以下兩個(gè)參數(shù)添加到Job清單中。

completions: 6
parallelism: 2

• completions: 6  指定 job 需要成功運(yùn)行 Pods 的次數(shù)為 6
• parallelism: 3  指定 job 并發(fā)運(yùn)行 Pods 的數(shù)量為 3

下面是帶有這些參數(shù)的清單文件。

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: kubernetes-parallel-job
  labels:
    jobgroup: jobexample
spec:
  completions: 6
  parallelism: 2
  template:
    metadata:
      name: kubernetes-parallel-job
      labels:
        jobgroup: jobexample
    spec:
      containers:
      - name: c
        image: devopscube/kubernetes-job-demo:latest
        args: ["100"]
      restartPolicy: OnFailure

并行pod處理的一個(gè)用例是消息隊(duì)列上的批處理操作。假設(shè)您有一個(gè)消息隊(duì)列，其中在每天的特定時(shí)間要處理數(shù)千條消息。

您可以將消息處理代碼作為具有并行性的Job運(yùn)行，以加快處理速度。盡管所有pod使用相同的消息處理代碼，但每個(gè)pod將處理來自隊(duì)列的不同消息。

生成Kubernetes Job的隨機(jī)名稱

你不能使用單一的Job清單文件創(chuàng)建多個(gè)Job。Kubernetes 會(huì)拋出一個(gè)錯(cuò)誤，指出已經(jīng)存在同名的 Job。

為了解決這個(gè)問題，你可以在元數(shù)據(jù)中添加 generateName參數(shù)。例如：

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  generateName: kube-job-
  labels:
    jobgroup: jobexample

在上述示例中，每次運(yùn)行該清單時(shí)，都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)名稱以 kube-job- 為前綴，后跟隨機(jī)字符串的 Job。

如何創(chuàng)建 Kubernetes CronJob

如果你想在特定時(shí)間表上運(yùn)行批處理任務(wù)，例如每兩小時(shí)一次，你可以使用cron表達(dá)式創(chuàng)建一個(gè)Kubernetes CronJob。該任務(wù)將按照你在Job中指定的時(shí)間表自動(dòng)啟動(dòng)。

以下是如何指定cron時(shí)間表。你可以使用crontab生成器來生成你自己的時(shí)間表。

schedule: "0,15,30,45 * * * *"

下圖顯示了 Kubernetes CronJob 的調(diào)度語法。

如果我們要將之前的Job作為CronJob每15分鐘運(yùn)行一次，可以使用以下清單。創(chuàng)建一個(gè)名為cron-job.yaml的文件，并復(fù)制以下清單內(nèi)容。

apiVersion: batch/v1beta1
kind: CronJob
metadata:
    name: kubernetes-cron-job
spec:
  schedule: "0,15,30,45 * * * *"
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        metadata:
          labels:
            app: cron-batch-job
        spec:
          restartPolicy: OnFailure
          containers:
          - name: kube-cron-job
            image: devopscube/kubernetes-job-demo:latest
            args: ["100"]

讓我們使用kubectl部署cronjob。

kubectl create -f cron-job.yaml

列出cronjob：

kubectl get cronjobs

要檢查Cronjob日志，您可以列出Cronjob pod，并從處于運(yùn)行狀態(tài)的pod或已完成的pod中獲取日志。

手動(dòng)運(yùn)行Kubernetes CronJob

在某些情況下，您可能希望以臨時(shí)方式執(zhí)行cronjob。您可以通過從現(xiàn)有的cronjob創(chuàng)建一個(gè)作業(yè)來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

例如，如果您希望手動(dòng)觸發(fā)cronjob，那么我們應(yīng)該這樣做。

kubectl create job --from=cronjob/kubernetes-cron-job manual-cron-job

--from=cronjob/kubernetes-cron-job將復(fù)制cronjob模板并創(chuàng)建一個(gè)名為manual-cron-job的作業(yè)。

幾個(gè)關(guān)鍵的Kubernetes  Job參數(shù)

還有一些關(guān)鍵參數(shù)可以根據(jù)需要用于kubernetes Job/cronjobs。讓我們各看一看：

• failedJobHistoryLimit和successfulJobsHistoryLimit:根據(jù)您提供的保留數(shù)刪除失敗和成功的作業(yè)歷史記錄。當(dāng)您嘗試列出作業(yè)時(shí)，這對(duì)于減少所有失敗的條目非常有用。例如：failedJobHistoryLimit: 5 successfulJobsHistoryLimit: 10
• backoffLimit：如果您的pod失敗，重試的總次數(shù)。
• activedeadlinesseconds:如果您想要指定cronjob運(yùn)行時(shí)間的硬限制，可以使用此參數(shù)。例如，如果您只想運(yùn)行cronjob一分鐘，則可以將其設(shè)置為60。

總結(jié)

Kubernetes Job和CronJob是處理批處理任務(wù)和周期性任務(wù)的強(qiáng)大工具。通過定義相應(yīng)的YAML文件，并使用kubectl命令創(chuàng)建和管理這些任務(wù)，可以輕松實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的任務(wù)調(diào)度和執(zhí)行。希望這篇指南能幫助你快速上手Kubernetes Job和CronJob，提升你的容器編排能力。

Reference：

[1]kube-job-example Docker configs: https://github.com/devopscube/Kubernetes-jobs-example/tree/master/Docker