Giới thiệu: Kubernetes – “Gã khổng lồ” phức tạp cần bí kíp debug

Kubernetes chiếm 78% thị phần container orchestration (theo CNCF), nhưng 67% DevOps engineer thừa nhận gặp khó khăn khi troubleshoot. Bài viết này tập trung giải quyết 5 sự cố kinh điển mà mọi cluster đều gặp phải, kèm workflow debug từng bước và command thực chiến.

Phần 1: Pod CrashLoopBackOff – Khi container “tự sát” liên tục

1.1 Phân tích nguyên nhân qua 3 lớp

• Lỗi ứng dụng:

  kubectl logs 
  <pod_name> --previous  # Check log phiên bản trước
  kubectl describe pod 
  <pod_name> | grep "Exit Code"  # Tìm exit code

  • Exit Code 137: OOMKilled (thiếu memory) → Tăng resources.limits.memory
  • Exit Code 1: Lỗi runtime (file config sai, missing dependency)

• Lỗi Probe Config:

  livenessProbe:
  httpGet:
    path: /healthz
    port: 8080
  initialDelaySeconds: 5  # Nếu ứng dụng khởi động chậm, tăng giá trị này

  • Sử dụng `kubectl get events –field-selector involvedObject.name= ` để xem event cảnh báo probe fail

1.2 Case Study thực tế:

• Ứng dụng Java bị CrashLoopBackOff do thiếu JAVA_OPTS: "-XX:+UseContainerSupport" → Container không nhận đúng memory limit

Phần 2: Node Not Ready – Khi worker node “đơ” không rõ nguyên do

2.1 Diagnostic Flow từ A-Z

1. Kiểm tra trạng thái node:

   kubectl get nodes -o wide
   kubectl describe node 
   <node_name>  # Tìm section "Conditions"

   • DiskPressure/MemoryPressure: Xóa pod không cần thiết hoặc scale down deployment
   • NetworkUnavailable: Kiểm tra CNI plugin (Calico/Flannel) có running?

2. SSH vào node lỗi và audit systemd service:

   journalctl -u kubelet --since "10 minutes ago" | grep -i error
   systemctl status containerd  # Kiểm tra container runtime

2.2 Bài học đắt giá:

• Node Not Ready xảy ra khi tham số --node-ip trong Kubelet config sai → Fix bằng cách cập nhật đúng IP vào /var/lib/kubelet/kubeadm-flags.env

Phần 3: NetworkPolicy chặn traffic – Lỗi “mạng” khó nhằn

3.1 Bộ công cụ chuẩn đoán network:

• Kiểm tra connectivity giữa các pod:

  kubectl run -it --rm debug-pod --image=nicolaka/netshoot -- ping 
  <target_pod_ip>

• Trace iptables rules trên node:

  iptables-save | grep 
  <namespace>  # Tìm rule liên quan đến NetworkPolicy

3.2 Ví dụ thực tế:

• NetworkPolicy block egress traffic đến Redis do sai label selector:

  egress:
  - to:
      - podSelector:
          matchLabels:
            app: redis  # Sai label so với thực tế (app: redis-db)

Phần 4: PVC Pending – Storage không mount được

4.1 Debug CSI Driver issues:

1. Kiểm tra PVC/PV binding:

   kubectl get pvc -n 
   <namespace>
   kubectl describe pvc 
   <pvc_name>  # Tìm event "FailedBinding"

2. Kiểm tra storage class:

   kubectl get storageclass  # Xem volumeBindingMode: Immediate/WaitForFirstConsumer

4.2 Lỗi thường gặp trên AWS EKS:

• Worker node không có IAM role permission để gọi AWS EBS API → Attach policy AmazonEBSCSIDriverPolicy vào node role

Phần 5: Kube-API Server Overload – Cluster “sập” tập thể

5.1 Tối ưu API Server Performance

• Giảm tải LIST request:

  kubectl get --raw /metrics | grep apiserver_request_total  # Tìm endpoint bị query quá nhiều

  → Sử dụng HorizontalPodAutoscaler với custom metrics thay vì query API liên tục

• Tuning etcd:

  etcdctl check perf  # Kiểm tra latency
  etcdctl defrag      # Chống phân mảnh database

5.2 Case Study điển hình:

• Prometheus scrape metrics từ 1000+ pod gây DDoS API Server → Chuyển sang dùng Prometheus Operator với ServiceMonitor và thêm label filter

Kết luận: Troubleshooting Kubernetes – Nghệ thuật phân tích hệ thống phân tán

• Golden Rules:
  1. Luôn bắt đầu từ kubectl describe và kubectl logs
  2. Reproduce lỗi với ephemeral debug container (netshoot, busybox)
  3. Giám sát metrics etcd, API Server, Kubelet từ đầu