Gardener项目中Kubernetes服务主机环境变量注入问题的分析与解决
问题背景
在Gardener项目的端到端测试中,发现了一个与Kubernetes服务主机环境变量注入相关的稳定性问题。具体表现为在pull-gardener-e2e-kind-ha-*-zone测试套件中,测试用例会间歇性失败,错误信息显示无法通过直接路径访问API服务器。
问题现象
测试失败时,日志中会出现以下关键错误信息:
Got stuck at:
Waiting for:
Kubernetes control plane is running at https://api/\.e2e-wake-up-ncp\.local\.internal\.local\.gardener\.cloud:443
深入分析kube-apiserver日志后,发现更底层的错误:
Failed calling webhook, failing open kubernetes-service-host.resources.gardener.cloud: failed calling webhook: Post "https://gardener-resource-manager.shoot--local--e2e-wake-up-ncp:443/webhooks/kubernetes-service-host?timeout=2s": dial tcp 10.2.174.141:443: connect: connection refused
技术分析
这个问题涉及到Kubernetes中一个关键的环境变量KUBERNETES_SERVICE_HOST的注入机制。在Gardener架构中:
-
环境变量注入机制:Gardener使用一个专门的webhook(kubernetes-service-host.resources.gardener.cloud)来向Pod注入
KUBERNETES_SERVICE_HOST环境变量。这个环境变量对于Pod内部访问Kubernetes API服务器至关重要。 -
失败处理策略:当前webhook配置了
failurePolicy=Ignore,这意味着当webhook调用失败时,系统会忽略错误而不是使操作失败。这种设计是有意为之的,因为系统提供了通过API服务器代理的备用访问路径。 -
问题根源:测试失败的根本原因是webhook服务(gardener-resource-manager)在某些时刻不可用(表现为connection refused),导致环境变量注入失败。虽然配置了忽略策略,但测试用例恰好需要验证这个环境变量的存在和正确性。
解决方案
针对这个问题,技术团队提出了以下解决方案:
-
测试增强:修改测试逻辑,使其能够容忍临时的环境变量注入失败。具体做法是:
- 检查Pod中是否成功注入了环境变量
- 如果发现注入失败,自动重新创建Pod直到成功
- 增加适当的超时和重试机制
-
长期改进:虽然当前解决方案可以稳定测试,但从架构角度,还需要进一步调查为什么会出现webhook服务不可用的情况,特别是在高可用(HA)配置下。可能的改进方向包括:
- 增强gardener-resource-manager的可用性
- 优化webhook服务的服务发现机制
- 考虑增加webhook调用的重试逻辑
实施效果
通过上述改进,测试稳定性得到了显著提升。特别是在高可用性测试场景下,系统现在能够更可靠地处理环境变量注入的问题,确保了测试的准确性和一致性。
这个案例也展示了在复杂云原生系统中,各种组件间的依赖关系如何影响系统行为,以及如何通过分层设计和适当的容错机制来提高系统鲁棒性。
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