在 Kubernetes 中運行 Cron 作業

一、簡介

在本教程中，我們將了解如何在 Kubernetes 中運行 cron 作業。

2. 什麼是 Cron 作業？

對於背景， cron 作業是指按計劃重複的任何任務。 Unix 和大多數相關操作系統都提供了一些 cron 作業功能。

cron 作業的典型用例是定期自動執行重要任務。例如：

• 清理磁盤空間
• 備份文件或目錄
• 生成指標或報告

Cron 作業按計劃運行。使用標準符號，我們可以定義範圍廣泛的調度來執行作業：

• 每晚 10:00 PM
• 每個月的第一天早上 6:00
• 每天上午 8:00 和下午 6:00
• 每個星期二早上 7:00

3. 在 Kubernetes 中定義 Cron 作業

從 1.21 版本開始，Kubernetes 為 cron 作業提供一流的支持。首先，讓我們看一下如何定義一個 cron 作業以及如何設置它的時間表。

3.1。定義 Cron 作業

Kubernetes 中的 Cron 作業類似於其他工作負載，例如部署或守護程序集。事實上，用於定義 cron 作業的 YAML 看起來非常相似：

apiVersion: batch/v1
 kind: CronJob
 metadata:
 name: cleanup-job
 spec:
 schedule: "0 2 * * *"
 concurrencyPolicy: Allow
 suspend: false
 successfulJobsHistoryLimit: 10
 failedJobsHistoryLimit: 3
 startingDeadlineSeconds: 60
 jobTemplate:
 spec:
 template:
 spec:
 containers:
 - name: cleanup-job
 image: busybox:1.28
 imagePullPolicy: IfNotPresent
 command:
 - /bin/rm
 - -f
 - /tmp/*
 restartPolicy: OnFailure

上面的 YAML 定義了一個每天凌晨 2:00 運行的 cron 作業，並從 temp 目錄中清理文件。

如前所述，用於 cron 作業的 YAML 與 Kubernetes 中的其他工作負載幾乎相同。事實上，配置的jobTemplate部分與部署、副本集和其他類型的工作負載相同。

主要區別在於 cron 作業規範包含用於定義 cron 作業執行行為的附加字段：

• schedule ：必填字段，使用標準 cron 語法指定 cron 作業計劃。
• concurrencyPolicy ：指定如何處理並發作業的可選字段。默認值為Allow ，這意味著可以同時運行多個作業。其他可能的值是Forbid （不允許）或Replace （新作業將替換任何正在運行的作業）。
• suspend ：可選字段，指定是否應跳過作業的未來執行。默認為false 。
• successfulJobsHistoryLimit ：可選字段，指定要在歷史記錄中跟踪多少成功執行。默認值為 3。
• failedJobsHistoryLimit ：可選字段，指定要在歷史記錄中跟踪多少次失敗的執行。默認值為 1。
• startingDeadlineSeconds : 可選字段，指定作業在被視為失敗之前允許錯過其預定開始時間的秒數。默認設置是不強制執行任何此類截止日期。

請注意，只有一個字段schedule是必需的。稍後我們將仔細研究這個領域。

3.2.管理 Cron 作業

現在我們已經了解瞭如何定義 cron 作業，讓我們看看如何在 Kubernetes 中管理它們。

首先，假設我們將 cron 作業 YAML 定義放入名為cronjob.yaml的文件中。然後我們可以使用kubelet命令創建 cron 作業：

kubelet create -f /path/to/cronjob.yaml

此外，我們可以使用以下命令列出所有 cron 作業：

kubectl get cronjob
 NAME SCHEDULE SUSPEND ACTIVE LAST SCHEDULE AGE
 cleanup-job * 2 * * * False 0 15s 32s

我們還可以使用describe命令查看特定 cron 作業的詳細信息，包括運行歷史記錄：

kubectl describe cronjob hello
 Name: cleanup-job
 Namespace: default
 Labels: <none>
 Annotations: <none>
 Schedule: * 2 * * *
 Concurrency Policy: Allow
 Suspend: False
 Successful Job History Limit: 3
 Failed Job History Limit: 1
 Starting Deadline Seconds: <unset>
 Selector: <unset>
 Parallelism: <unset>
 Completions: <unset>
 Pod Template:
 Labels: <none>
 Containers:
 hello:
 Image: busybox:1.28
 Port: <none>
 Host Port: <none>
 Command:
 /bin/rm
 -f
 /tmp/*
 Environment: <none>
 Mounts: <none>
 Volumes: <none>
 Last Schedule Time: Mon, 30 May 2022 02:00:00 -0600
 Active Jobs: <none>
 Events:
 Type Reason Age From Message
 ---- ------ ---- ---- -------
 Normal SuccessfulCreate 16m cronjob-controller Created job cleanup-job-27565242
 Normal SawCompletedJob 16m cronjob-controller Saw completed job: cleanup-job-27565242, status: Complete

最後，當我們不再需要 cron 作業時，我們可以使用以下命令將其刪除：

kubectl delete cronjob cleanup-job

3.3. Cron 調度語法

cron 作業調度語法包含五個用空格分隔的參數。每個參數可以是星號或數字。

參數的順序與傳統的 Unix cron 語法相同。從左到右的字段具有以下含義和可能的值：

• 分鐘 (0 – 59)
• 小時 (0 – 23)
• 月份中的某天 (1 – 31)
• 月 (1 – 12)
• 星期幾（0 - 6）

請注意，對於 Day of Month 參數，一些系統將 0 視為星期日，而其他系統將其視為星期一。

除了上面確定的可能值之外，任何參數也可以是星號，這意味著它適用於該字段的所有可能值。

讓我們看一些例子。首先，我們可以安排一個作業在每天早上 8:00 運行：

0 8 * * *

讓我們看看每週二下午 5:00 運行作業的計劃參數：

0 17 * * 2

最後，讓我們看看如何在每個月的第 15 天每隔一小時的 30 分鐘運行作業：

30 0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22 15 * *

請注意，上述時間表也可以使用跳過語法進行簡化：

30 0-23/2 15 * *

3.4.特殊的 Cron 作業條目

除了標準的調度語法之外，cron 作業還可以使用一些特殊的標識符來指定它們的調度：

• @yearly / @annually – 每年 1 月 1 日午夜運行一份工作
• @monthly – 在每個月的第一天午夜運行一項工作
• @weekly – 每週週日午夜運行一項工作
• @daily / @midnight – 每天午夜運行一項工作
• @hourly – 在每天的每個小時開始運行作業

3.5. Cron 作業時區

默認情況下，所有 Kubernetes cron 作業都在控制管理器的時區運行。在某些情況下，可以使用變量CRON_TZ或TZ指定特定時區。但是，這不受官方支持。這些變量被視為內部實現細節，因此可能會在沒有警告的情況下進行更改。

從 Kubernetes 1.24 版開始，可以將時區指定為 cron 作業規範的一部分：

spec:
 schedule: "0 2 * * *"
 timeZone: "GMT"

timeZone字段可以是任何有效的時區標識符。

由於此功能仍處於試驗階段，我們必須先啟用CronJobTimeZone功能門，然後才能使用它。

4。結論

Cron 作業是重複執行重要係統任務的好方法。

在本文中，我們研究瞭如何在 Kubernetes 集群中利用 cron 作業。首先，我們看到了定義 cron 作業所需的 YAML，以及如何使用kubectl命令管理其生命週期。最後，我們研究了定義他們的日程安排以及如何處理時區的各種方法。