Синхронизация программы NodeJS внутри кластера Kubernetes зависает (в состоянии бездействия)

Вопрос или проблема

Я некоторое время без проблем разворачивал сервер NodeJs на GKE. Это простое node-приложение.

Заключительная команда docker просто вызывает стартовый скрипт: CMD [“node”, “scripts/start.js”]

Развертывание выполняется через gcloud deploy, и всё работает (узел, под и так далее). После незначительного изменения интерфейса, под зависает при выполнении скрипта… Даже небольшой подмножество синхронного кода (esm-импорты) также, кажется, вызывает зависание программы.

Дополнительный контекст:

Та же самая docker-образ и конфигурация разворачиваются в другом кластере (не хочу его трогать сейчас).
В очень редких случаях после проб и ошибок процесс все же запускается.
Нет всплесков памяти или процессора, процесс node простаивает.
Ресурсов на пуле/узле, похоже, более чем достаточно.

Есть у кого-нибудь идеи, в чем может быть проблема? Кажется, что что-то не так в кластере kubernetes, так как маловероятно, что проблема в самом коде…

Ответ или решение

Когда сталкиваешься с ситуацией, когда ваша NodeJS программа в кластере Kubernetes зависает во время ожидания, это может быть следствием множества различных факторов. Рассмотрим детально возможные причины и методы их устранения в контексте развертывания в GKE (Google Kubernetes Engine).

Теория:

При разработке и деплое приложений в Kubernetes могут возникать специфические проблемы, связанные с его конфигурацией, настройкой сети и взаимодействием между компонентами. Kubernetes управляет контейнерами, предлагая такие функции, как автоматическое масштабирование, самовосстановление, управление обновлениями, но эти же механизмы могут стать источником сложностей.

Проблемы с сетью: Ваша программа может зависать из-за неожиданных сетевых задержек. Это может быть связано с неправильной конфигурацией сетевой политики, DNS или просто перегрузкой сети.
Распределение ресурсов: Хотя вы указали, что ресурсов достаточно, может быть, что ресурсы не оптимально распределяются между приложениями или компонентами внутри кластера. Конфликты на уровне разделения ресурсов могут редко проявляться в виде процессов, которые зависают.
Блокировки ввода-вывода: Зависания могут происходить и из-за блокировок внутри самой NodeJS программы. Например, файлы блокировки или другие механизмы синхронизации могут неожиданно предотвратить выполнение.
Проблемы с самим Kubernetes и его версиями: Неверные конфигурации, баги в определенной версии Kubernetes или несовместимость компонентов могут стать причиной нестабильной работы.
Энергетическая эффективность или простои процессов: Когда процессы долгое время остаются неактивными, они могут попадать в своеобразный "энергосберегающий" режим, который приводит к их зависанию.

Пример:

Предположим, что ваш NodeJS сервер развернут в двух различных GKE кластерах. В одном из кластеров он работает идеально, а в другом зависает. Это может указывать на различия в конфигурации или внутренних механизмах самих кластеров, например, в настройке CNI (Container Network Interface), конфигурациях балансировки нагрузки или особенностях работы Persistent Volumes, если таковые используются.

Применение:

Диагностика и логирование: Проверьте логи Kubernetes и самого NodeJS приложения. Используйте команду kubectl logs для получения журналов контейнеров и подов. Убедитесь, что ваше приложение логирует достаточно информации для диагностики зависания.
Трассировка зависимостей и сетевых вызовов: Используйте такие инструменты, как strace или perf, чтобы отследить системные вызовы и их продолжительность. Также, включите профилирование сети с помощью инструментов, например tcpdump, чтобы определить потенциальные узкие места в сети.
Проверка конфигурации: Сравните конфигурационные файлы обоих кластеров. Проверьте ресурсы, выделенные для подов, настройки автообновлений, rollout strategy и другие значимые параметры конфигурации.
Проверка на блокировки: Убедитесь, что синхронные вызовы и импорт сторонних модулей не содержат блокирующих операций. Иногда синхронные операции, такие как чтение файла, могут непреднамеренно зависать из-за проблем с файловой системой или конфигурацией.
Анализ мониторинга и метрик: Используйте инструменты мониторинга, такие как Prometheus и Grafana, чтобы понять характеристики производительности и разобраться, не происходит ли какого-то неожиданного затора на уровне ресурсов.
Обновление и проверка версий: Проверяйте, нет ли известных ошибок в используемой вами версии Kubernetes или коннекторов, которые могут влиять на поведение NodeJS. Обновите до актуальной версии в тестовой среде, если возможно.
Изменение стратегии развертывания: Рассмотрите возможность изменения стратегии развертывания для свежего переконфигурирования кластеров. Возможно, проблема лежит в кеше конфигурации или старых зависимостях.

Надеюсь, приведенные рекомендации помогут вам устранить возникшее зависание в вашей NodeJS программе в Kubernetes кластере. Оптимизация конфигурации и тщательная диагностика должны помочь выявить и устранить неисправности, обеспечив бесперебойную работу вашего приложения.