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5.2. 使用任务在 Pod 中运行任务

作业（job）在 OpenShift Container Platform 集群中执行某项任务。

作业会跟踪任务的整体进度，并使用活跃、成功和失败 pod 的相关信息来更新其状态。删除作业会清理它创建的所有 pod 副本。作业是 Kubernetes API 的一部分，可以像其他对象类型一样通过 oc 命令进行管理。

作业规格示例

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: pi
spec:
  parallelism: 1    1
  completions: 1    2
  activeDeadlineSeconds: 1800 3
  backoffLimit: 6   4
  template:         5
    metadata:
      name: pi
    spec:
      containers:
      - name: pi
        image: perl
        command: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
      restartPolicy: OnFailure    6
#...

1
作业应并行运行的 pod 副本 。
2
pod 成功完成后需要标记为作业也完成。
3
作业可以运行的最长时间。
4
作业的重试次数。
5
控制器创建的 pod 模板。
6
pod 的重启策略。

其他资源

  • Kubernetes 文档中的作业

5.2.1. 了解作业和 cron 作业

作业会跟踪任务的整体进度，并使用活跃、成功和失败 pod 的相关信息来更新其状态。删除作业会清理它创建的所有 pod。作业是 Kubernetes API 的一部分，可以像其他对象类型一样通过 oc 命令进行管理。

OpenShift Container Platform 中有两种资源类型可以创建只运行一次的对象：

作业

常规作业是一种只运行一次的对象，它会创建一个任务并确保作业完成。

有三种适合作为作业运行的任务类型：

  • 非并行作业：

    • 仅启动一个 pod 的作业，除非 pod 失败。
    • 一旦 pod 成功终止，作业就会马上完成。

  • 带有固定完成计数的并行作业：

    • 启动多个 pod 的作业。
    • Job 代表整个任务，并在 1 到 completions 范围内的每个值都有一个成功 pod 时完成 。

  • 带有工作队列的并行作业：

    • 在一个给定 pod 中具有多个并行 worker 进程的作业。
    • OpenShift Container Platform 协调 pod，以确定每个 pod 都应该使用什么作业，或使用一个外部队列服务。
    • 每个 pod 都可以独立决定是否所有对等 pod 都已完成（整个作业完成）。
    • 当所有来自作业的 pod 都成功终止时，不会创建新的 pod。
    • 当至少有一个 pod 成功终止并且所有 pod 都终止时，作业成功完成。

    • 当任何 pod 成功退出时，其他 pod 都不应该为这个任务做任何工作或写任何输出。Pod 都应该处于退出过程中。

      如需有关如何使用不同类型的作业的更多信息，请参阅 Kubernetes 文档中的作业模式 。

Cron job

通过使用 Cron Job，一个作业可以被调度为运行多次。

Cron Job 基于常规作业构建，允许您指定作业的运行方式。Cron job 是 Kubernetes API 的一部分，可以像其他对象类型一样通过 oc 命令进行管理。

Cron Job 可用于创建周期性和重复执行的任务，如运行备份或发送电子邮件。Cron Job 也可以将个别任务调度到指定时间执行，例如，将一个作业调度到低活动时段执行。一个 cron 作业会创建一个 Job 对象，它基于在运行 cronjob 的 control plane 节点上配置的时区。

警告

Cron Job 大致会在调度的每个执行时间创建一个 Job 对象，但在有些情况下，它可能无法创建作业，或者可能会创建两个作业。因此，作业必须具有幂等性，而且您必须配置历史限制。

5.2.1.1. 了解如何创建作业

两种资源类型都需要一个由以下关键部分组成的作业配置：

  • pod 模板，用于描述 OpenShift Container Platform 创建的 pod。

  • parallelism 参数，用于指定在任意时间点上应并行运行多少个 pod 来执行某个作业。

    • 对于非并行作业，请保留未设置。当取消设置时，默认为 1。

  • completions 参数，用于指定需要成功完成多少个 pod 才能完成某个作业。

    • 对于非并行作业，请保留未设置。当取消设置时，默认为 1。
    • 对于带有固定完成计数的并行作业，请指定一个值。
    • 对于带有工作队列的并行作业，请保留 unset。当取消设置默认为 parallelism 值。

5.2.1.2. 了解如何为作业设置最长持续时间

在定义作业时，您可以通过设置 activeDeadlineSeconds 字段来定义其最长持续时间。以秒为单位指定，默认情况下不设置。若未设置，则不强制执行最长持续时间。

最长持续时间从系统中调度第一个 pod 的时间开始计算，并且定义作业在多久时间内处于活跃状态。它将跟踪整个执行时间。达到指定的超时后，OpenShift Container Platform 将终止作业。

5.2.1.3. 了解如何为 pod 失败设置作业避退策略

在因为配置中的逻辑错误或其他类似原因而重试了一定次数后，作业会被视为已经失败。控制器以六分钟为上限，按指数避退延时（10s，20s，40s …）重新创建与作业关联的失败 pod。如果控制器检查之间没有出现新的失败 pod，则重置这个限制。

使用 spec.backoffLimit 参数为作业设置重试次数。

5.2.1.4. 了解如何配置 Cron Job 以移除工件

Cron Job 可能会遗留工件资源，如作业或 pod 等。作为用户，务必要配置一个历史限制，以便能妥善清理旧作业及其 pod。Cron Job 规格内有两个字段负责这一事务：

  • .spec.successfulJobsHistoryLimit。要保留的成功完成作业数（默认为 3）。
  • .spec.failedJobsHistoryLimit。要保留的失败完成作业数（默认为 1）。
提示

  • 删除您不再需要的 Cron Job： 

    $ oc delete cronjob/<cron_job_name>

    这样可防止生成不必要的工件。

  • 您可以通过将 spec.suspend 设置为 true 来挂起后续执行。所有后续执行都会挂起，直到重置为 false。

5.2.1.5. 已知限制

作业规格重启策略只适用于 pod，不适用于作业控制器。不过，作业控制器被硬编码为可以一直重试直到作业完成为止。

因此，restartPolicy: Never 或 --restart=Never 会产生与 restartPolicy: OnFailure 或 --restart=OnFailure 相同的行为。也就是说，作业失败后会自动重启，直到成功（或被手动放弃）为止。策略仅设定由哪一子系统执行重启。

使用 Never 策略时，作业控制器负责执行重启。在每次尝试时，作业控制器会在作业状态中递增失败次数并创建新的 pod。这意味着，每次尝试失败都会增加 pod 的数量。

使用 OnFailure 策略时，kubelet 负责执行重启。每次尝试都不会在作业状态中递增失败次数。另外，kubelet 将通过在相同节点上启动 pod 来重试失败的作业。

5.2.2. 创建作业

您可以通过创建作业对象在 OpenShift Container Platform 中创建作业。

流程

创建作业：

  1. 创建一个类似以下示例的 YAML 文件： 

    apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: pi
spec:
  parallelism: 1    1
  completions: 1    2
  activeDeadlineSeconds: 1800 3
  backoffLimit: 6   4
  template:         5
    metadata:
      name: pi
    spec:
      containers:
      - name: pi
        image: perl
        command: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
      restartPolicy: OnFailure    6
#...
    1
    可选：指定一个作业应并行运行多少个 pod 副本；默认与 1。
    • 对于非并行作业，请保留未设置。当取消设置时，默认为 1。
    2
    可选：指定标记作业完成需要成功完成多少个 pod。
    • 对于非并行作业，请保留未设置。当取消设置时，默认为 1。
    • 对于具有固定完成计数的并行作业，请指定完成数。
    • 对于带有工作队列的并行作业，请保留 unset。当取消设置默认为 parallelism 值。
    3
    可选：指定作业可以运行的最长持续时间。
    4
    可选：指定作业的重试次数。此字段默认值为 6。
    5
    指定控制器创建的 Pod 模板。
    6
    指定 pod 的重启策略：
    • Never。不要重启作业。
    • OnFailure。仅在失败时重启该任务。

    • Always。总是重启该任务。

      如需了解 OpenShift Container Platform 如何使用与失败容器相关的重启策略，请参阅 Kubernetes 文档中的示例状态。

  2. 创建作业： 

    $ oc create -f <file-name>.yaml
注意

您还可以使用 oc create job，在一个命令中创建并启动作业。以下命令会创建并启动一个与上个示例中指定的相似的作业： 

$ oc create job pi --image=perl -- perl -Mbignum=bpi -wle 'print bpi(2000)'

5.2.3. 创建 cron job

您可以通过创建作业对象在 OpenShift Container Platform 中创建 Cron Job。

流程

创建 Cron Job：

  1. 创建一个类似以下示例的 YAML 文件： 

    apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
  name: pi
spec:
  schedule: "*/1 * * * *"          1
  timeZone: Etc/UTC                2
  concurrencyPolicy: "Replace"     3
  startingDeadlineSeconds: 200     4
  suspend: true                    5
  successfulJobsHistoryLimit: 3    6
  failedJobsHistoryLimit: 1        7
  jobTemplate:                     8
    spec:
      template:
        metadata:
          labels:                  9
            parent: "cronjobpi"
        spec:
          containers:
          - name: pi
            image: perl
            command: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
          restartPolicy: OnFailure 10
#...
    1
    以 cron 格式指定的作业调度计划。在本例中，作业将每分钟运行一次。
    2
    调度的可选时区。有关有效选项，请参阅 tz 数据库时区列表。如果没有指定，Kubernetes 控制器管理器会解释相对于其本地时区的调度。此设置作为技术预览提供。
    3
    可选的并发策略，指定如何对待 Cron Job 中的并发作业。只能指定以下并发策略之一。若未指定，默认为允许并发执行。
    • Allow，允许 Cron Job 并发运行。
    • Forbid，禁止并发运行。如果上一运行尚未结束，则跳过下一运行。
    • Replace，取消当前运行的作业并替换为新作业。
    4
    可选期限（秒为单位），如果作业因任何原因而错过预定时间，则在此期限内启动作业。错过的作业执行计为失败的作业。若不指定，则没有期限。
    5
    可选标志，允许挂起 Cron Job。若设为 true，则会挂起所有后续执行。
    6
    要保留的成功完成作业数（默认为 3）。
    7
    要保留的失败完成作业数（默认为 1）。
    8
    作业模板。类似于作业示例。
    9
    为此 Cron Job 生成的作业设置一个标签。
    10
    pod 的重启策略。这不适用于作业控制器。

  2. 创建 cron job： 

    $ oc create -f <file-name>.yaml
注意

您还可以使用 oc create cronjob，在一个命令中创建并启动 Cron Job。以下命令会创建并启动与上一示例中指定的相似的 Cron Job： 

$ oc create cronjob pi --image=perl --schedule='*/1 * * * *' -- perl -Mbignum=bpi -wle 'print bpi(2000)'

使用 oc create cronjob 时，--schedule 选项接受采用 cron 格式的调度计划。

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