Kubernetes 是一种流行的容器编排系统，用于在集群环境中部署和管理应用程序。在其设计中，Kubernetes 提供了自动化容器的部署、扩展和故障恢复功能，可以大大降低运维的工作量。然而，在使用 Kubernetes 时，我们可能会遇到一些问题，本文将介绍如何排查 Kubernetes 集群中的常见故障之一：pod 一直处于 pending 状态。
1. 什么是 pod pending 状态？
在 Kubernetes 中，pod 是最小的部署单元，用于包装一个或多个容器和共享存储、网络资源。当您提交一个 pod 的部署清单时，Kubernetes API 服务器会尝试将其调度到可用的节点上，以便 pod 中的容器可以运行。Pod pending 状态表示 Kubernetes 无法为该 pod 找到合适的节点来调度，因此该 pod 无法启动。
2. pod pending 状态的原因
当 pod 陷入 pending 状态时，代表 Kubernetes 调度器无法找到适合该 pod 运行的节点。以下是 pod pending 状态的几种可能原因：
2.1 节点不足
Kubernetes 调度器可能没有找到足够的可用节点来调度 pod。在这种情况下，建议添加新节点或减少 pod 数量以腾出资源。
2.2 地域或可用区限制
Kubernetes 集群或部署可能会限制 pod 的调度到特定节点或地域。如果您的 pod 超出了这些限制，则可能会被阻止。
2.3 节点标签不匹配
如果您的 pod 包括了需要特定节点标签的规则，但没有匹配到合适的节点，则 pod 可能会被阻止。问题可能源于标签格式不正确或标签没有正确应用于节点。
2.4 资源不足
Kubernetes 集群可能会在节点上分配了大量 pod，但是没有足够的 CPU、内存或存储空间可供使用。在这种情况下，调度器将无法调度进更多的 pod。
2.5 网络问题
pod 的调度需要联网。如果 Kubernetes 无法访问云服务提供商网络，因此，pod 可能会被阻止。这可能是因为代理等网络问题导致的。
3. 排查 pod pending 状态的步骤
对于处于 pending 状态的 pod，应通过以下步骤来排查：
3.1 使用 kubectl describe pod 命令
使用 kubectl describe pod 命令查看 pod 的详细信息，以帮助您确定问题。可以尝试找出哪个节点无法调度该 pod，并查看节点标签是否与 pod 匹配。
kubectl describe pod [pod-name]
3.2 了解 Kubernetes 调度器端点
Kubernetes 调度器使用端点来跟踪应用程序部署的变化，因此调度器端点应是完整和正确的。您可以查看 Kubernetes 调度器的状态来了解是否存在问题。
kubectl describe endpoints kubernetes
3.3 查看节点资源
使用 kubectl get node 查看所有节点的资源使用情况。建议先检查所有节点的 CPU、内存和存储使用情况。
kubectl get node kubectl describe node [node-name]
3.4 检查网络
您可以使用 kubectl get pods --all-namespaces 命令以及 kubectl logs [pod-name] 命令来查看 pod 的网络状况以及错误信息等。
3.5 调整 pod 配置
您可以尝试调整 pod 的配置，例如 pod 的请求资源限制（request）和配额限制（limit）。这可能有助于 pod 能够被正常调度运行在适当的节点上。
4. 总结
在 Kubernetes 集群中，pod pending 状态是常见的故障之一。通常情况下，您可以使用 kubectl describe pod 命令和 kubectl get node 命令来确定问题，并尝试采取适当的措施来解决问题，例如添加新节点或减少 pod 数量以腾出资源，检查节点标签和调节 pod 配置。掌握这些调查和解决问题的技能将有助于您更好地管理 Kubernetes 集群，并确保您的应用程序的高可用性。
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