【集群】Kubernetes Webhook 实战：Kueue 调度器准入控制故障排除与性能优化

【集群】Kubernetes Webhook 实战：Kueue 调度器准入控制故障排除与性能优化

Fre5h1nd Lv6
  2025-07-11 11:49:11 2025-07-11 11:49:11 创建   2025-07-11 12:14:26 2025-07-11 12:14:26 更新    2.2k 字  9 分钟  

💡简介

📖 文档定位：本文为 Kueue 调度器 Webhook 机制的实战故障排除篇，与 理论介绍文档 形成互补。理论文档重点解析 Webhook 的基本概念和工作原理，而本文则专注于解决实际部署和测试过程中遇到的 Webhook 相关问题。

适用场景：如果您在部署 Kueue 调度器或进行调度器性能测试时遇到 Webhook 相关的错误，那么本文档将为您提供详细的问题诊断和解决方案。

🖼️背景

问题起源

在 调度器性能测试调试 过程中，我们遇到了一个典型的 Webhook 连接问题：

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Internal error occurred: failed calling webhook "mresourceflavor.kb.io": failed to call webhook: 
Post "https://kueue-webhook-service.kueue-system.svc:443/mutate-kueue-x-k8s-io-v1beta1-resourceflavor?timeout=10s": 
dial tcp 10.96.33.70:443: connect: connection refused

这个错误不仅影响了测试的顺利进行，也让我们深入思考了 Webhook 在 Kubernetes 调度器中的重要作用。

为什么需要 Webhook？

1. 准入控制需求

  • 资源验证：确保创建的资源符合集群策略
  • 自动标签：为工作负载添加必要的元数据
  • 队列管理：协调工作负载与调度队列的关系

2. 扩展性要求

  • 动态配置：无需重启 API 服务器即可添加新的验证规则
  • 外部集成：允许外部系统参与资源管理决策
  • 安全增强：提供额外的安全验证层

🧠Webhook 在 Kueue 中的作用机制

1. 准入控制机制

Kueue 使用 Webhook 实现以下核心功能：

1.1 资源验证

  • Job 验证：检查 Kubernetes Job 是否符合 Kueue 管理要求
  • Pod 验证：验证 Pod 的资源请求和限制
  • ResourceFlavor 验证：确保资源风味配置正确

1.2 自动标签管理

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# 自动添加的标签示例
kueue.x-k8s.io/managed: "true"
kueue.x-k8s.io/queue-name: "default"

1.3 队列分配

  • 工作负载分类：根据标签将工作负载分配到相应队列
  • 资源配额检查：验证工作负载是否超出队列资源限制

2. Webhook 类型

2.1 Mutating Webhook（修改性）

  • 作用：修改资源内容
  • 时机：在验证性 Webhook 之前执行
  • 功能：添加默认标签、注解等

2.2 Validating Webhook（验证性）

  • 作用：验证资源是否符合规则
  • 时机：在资源持久化到 etcd 之前
  • 结果：允许或拒绝请求

3. 工作流程详解

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用户创建 Job → API 服务器接收请求 → Mutating Webhook → Validating Webhook → 持久化到 etcd

具体步骤：

  1. 请求接收：用户提交 Job 创建请求
  2. Webhook 拦截：API 服务器根据配置拦截请求
  3. 修改处理：Mutating Webhook 添加必要标签
  4. 验证处理：Validating Webhook 检查资源合规性
  5. 结果返回：处理结果返回给 API 服务器
  6. 资源创建：验证通过后，Job 被创建

🔨Webhook 配置详解

1. 服务配置

1.1 Webhook 服务定义

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apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: kueue-webhook-service
  namespace: kueue-system
spec:
  ports:
  - port: 443
    protocol: TCP
    targetPort: 9443  # 指向 webhook 服务器的端口
  selector:
    control-plane: controller-manager

1.2 Webhook 服务器配置

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webhook:
  port: 9443  # webhook 服务器监听端口
  timeoutSeconds: 10  # 超时时间

2. Webhook 规则配置

2.1 Mutating Webhook 配置

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apiVersion: admissionregistration.k8s.io/v1
kind: MutatingWebhookConfiguration
metadata:
  name: kueue-mutating-webhook-configuration
webhooks:
- name: mjob.kb.io
  clientConfig:
    service:
      name: kueue-webhook-service
      namespace: kueue-system
      path: /mutate-batch-v1-job
  rules:
  - apiGroups: ["batch"]
    apiVersions: ["v1"]
    operations: ["CREATE"]
    resources: ["jobs"]
  failurePolicy: Fail
  timeoutSeconds: 10

2.2 Validating Webhook 配置

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apiVersion: admissionregistration.k8s.io/v1
kind: ValidatingWebhookConfiguration
metadata:
  name: kueue-validating-webhook-configuration
webhooks:
- name: vresourceflavor.kb.io
  clientConfig:
    service:
      name: kueue-webhook-service
      namespace: kueue-system
      path: /validate-kueue-x-k8s-io-v1beta1-resourceflavor
  rules:
  - apiGroups: ["kueue.x-k8s.io"]
    apiVersions: ["v1beta1"]
    operations: ["CREATE", "UPDATE"]
    resources: ["resourceflavors"]

3. 证书管理

3.1 TLS 证书配置

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# 证书存储在 Secret 中
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: kueue-webhook-server-cert
  namespace: kueue-system
type: kubernetes.io/tls
data:
  tls.crt: <base64-encoded-cert>
  tls.key: <base64-encoded-key>

3.2 证书挂载

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# 在 Deployment 中挂载证书
volumes:
- name: webhook-server-cert
  secret:
    secretName: kueue-webhook-server-cert
volumeMounts:
- name: webhook-server-cert
  mountPath: /tmp/certs
  readOnly: true

🚨常见问题及解决方案

问题1：Webhook 连接被拒绝

错误现象

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failed calling webhook "mresourceflavor.kb.io": failed to call webhook: 
Post "https://kueue-webhook-service.kueue-system.svc:443/mutate-kueue-x-k8s-io-v1beta1-resourceflavor?timeout=10s": 
dial tcp 10.96.33.70:443: connect: connection refused

可能原因

  1. Webhook 服务未启动
  2. Webhook Pod 未就绪
  3. 证书未正确生成
  4. 服务端点未配置

诊断步骤

步骤1：检查 Webhook Pod 状态

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# 检查 Pod 是否运行
kubectl get pods -n kueue-system -l control-plane=controller-manager

# 查看 Pod 详细信息
kubectl describe pod -n kueue-system -l control-plane=controller-manager

步骤2：检查 Webhook 服务

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# 检查服务是否存在
kubectl get service kueue-webhook-service -n kueue-system

# 查看服务详细信息
kubectl describe service kueue-webhook-service -n kueue-system

步骤3：检查服务端点

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# 检查端点是否配置
kubectl get endpoints kueue-webhook-service -n kueue-system

# 查看端点详细信息
kubectl describe endpoints kueue-webhook-service -n kueue-system

步骤4：检查证书

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# 检查证书 Secret 是否存在
kubectl get secret kueue-webhook-server-cert -n kueue-system

# 查看证书详细信息
kubectl describe secret kueue-webhook-server-cert -n kueue-system

解决方案

方案1：等待服务就绪

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# 等待 Pod 就绪
kubectl wait --for=condition=ready pod -l control-plane=controller-manager -n kueue-system --timeout=120s

# 等待服务端点就绪
kubectl wait --for=condition=ready endpoints kueue-webhook-service -n kueue-system --timeout=60s

方案2：重新生成证书

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# 删除现有证书
kubectl delete secret kueue-webhook-server-cert -n kueue-system

# 重启 Kueue 控制器
kubectl rollout restart deployment kueue-controller-manager -n kueue-system

方案3：检查网络连接

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# 测试服务可访问性
kubectl run test-webhook --image=busybox --rm -it --restart=Never -- \
  wget -qO- --no-check-certificate https://kueue-webhook-service.kueue-system.svc:443/healthz

问题2：Webhook 超时

错误现象

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failed calling webhook: timeout=10s

解决方案

方案1：增加超时时间

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# 修改 webhook 配置
webhooks:
- name: mjob.kb.io
  timeoutSeconds: 30  # 增加超时时间

方案2：优化 Webhook 性能

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# 增加资源限制
resources:
  requests:
    cpu: 500m
    memory: 512Mi
  limits:
    cpu: 1000m
    memory: 1Gi

方案3：调整并发处理

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# 增加并发处理能力
controller:
  groupKindConcurrency:
    Job.batch: 100
    Pod: 100
    Workload.kueue.x-k8s.io: 100

问题3：证书问题

错误现象

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x509: certificate signed by unknown authority

解决方案

方案1：重新生成证书

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# 删除现有证书
kubectl delete secret kueue-webhook-server-cert -n kueue-system

# 重启控制器
kubectl rollout restart deployment kueue-controller-manager -n kueue-system

方案2：检查证书配置

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# 验证证书配置
kubectl get secret kueue-webhook-server-cert -n kueue-system -o yaml

# 检查证书内容
kubectl get secret kueue-webhook-server-cert -n kueue-system -o jsonpath='{.data.tls\.crt}' | base64 -d | openssl x509 -text -noout

🔍调试方法

1. 日志分析

查看 Webhook 服务器日志

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# 查看 webhook 服务器日志
kubectl logs -n kueue-system -l control-plane=controller-manager -c manager

# 实时跟踪日志
kubectl logs -n kueue-system -l control-plane=controller-manager -c manager -f

查看 API 服务器日志

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# 查看 API 服务器日志
kubectl logs -n kube-system kube-apiserver-kind-control-plane

# 查看 API 服务器审计日志
kubectl logs -n kube-system kube-apiserver-kind-control-plane | grep webhook

2. 配置检查

检查 Webhook 配置

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# 查看 mutating webhook 配置
kubectl get mutatingwebhookconfiguration kueue-mutating-webhook-configuration -o yaml

# 查看 validating webhook 配置
kubectl get validatingwebhookconfiguration kueue-validating-webhook-configuration -o yaml

检查服务配置

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# 查看服务配置
kubectl get service kueue-webhook-service -n kueue-system -o yaml

# 查看端点配置
kubectl get endpoints kueue-webhook-service -n kueue-system -o yaml

3. 网络测试

测试服务连通性

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# 测试服务可访问性
kubectl run test-webhook --image=busybox --rm -it --restart=Never -- \
  wget -qO- --no-check-certificate https://kueue-webhook-service.kueue-system.svc:443/healthz

# 测试端口连通性
kubectl run test-port --image=busybox --rm -it --restart=Never -- \
  nc -zv kueue-webhook-service.kueue-system.svc 443

🏥实战总结

关键要点

  1. Webhook 是 Kueue 的核心组件：负责准入控制、资源验证和自动标签管理
  2. 证书管理至关重要：TLS 证书是 Webhook 安全通信的基础
  3. 服务就绪检查：确保 Webhook 服务完全就绪是避免连接问题的关键

实践经验

通常可考虑的故障排除流程如下：

  1. 检查 Pod 状态：确认 Webhook 服务正在运行
  2. 验证服务配置：检查服务和端点配置
  3. 检查证书：验证 TLS 证书是否正确
  4. 测试连通性：确认网络连接正常
  5. 查看日志：分析错误信息和性能指标

希望本文档能够帮助您更好地理解和解决 Kubernetes 集群中的 Webhook 相关问题！

  • 希望这篇博客对你有帮助！如果你有任何问题或需要进一步的帮助，请随时提问。
  • 如果你喜欢这篇文章，欢迎动动小手给我一个follow或star。

🗺参考文献

[1] Webhook - Wikipedia

[2] Kubernetes 中的准入控制 - 官方文档

[3] Volcano Webhook Implementation - GitHub

[4] Admission Webhook 良好实践 - Kubernetes官方文档

[5] Webhook Mode - Kubernetes官方文档

[6] Kubernetes API Server 参数 - 官方文档

[7] 什么是Webhook？工作原理？如何实现？缺点？ - 掘金

[8] 详细介绍一下webhook技术 - 知乎

[9] Webhook 是什么？详解其工作原理 - CSDN

[10] 什么是 Webhook？ - RedHat

[11] kubernetes的webhook开发 - 博客园

  • 标题: 【集群】Kubernetes Webhook 实战：Kueue 调度器准入控制故障排除与性能优化
  • 作者: Fre5h1nd
  • 创建于 : 2025-07-11 11:49:11
  • 更新于 : 2025-07-11 12:14:26
  • 链接: https://freshwlnd.github.io/2025/07/11/k8s/k8s-scheduler-performance-test-webhook/
  • 版权声明: 本文章采用 CC BY-NC-SA 4.0 进行许可。
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【集群】Kubernetes Webhook 实战：Kueue 调度器准入控制故障排除与性能优化
  1. 1. 💡简介
  2. 2. 🖼️背景
    1. 2.1. 问题起源
    2. 2.2. 为什么需要 Webhook？
      1. 2.2.1. 1. 准入控制需求
      2. 2.2.2. 2. 扩展性要求
  3. 3. 🧠Webhook 在 Kueue 中的作用机制
    1. 3.1. 1. 准入控制机制
      1. 3.1.1. 1.1 资源验证
      2. 3.1.2. 1.2 自动标签管理
      3. 3.1.3. 1.3 队列分配
    2. 3.2. 2. Webhook 类型
      1. 3.2.1. 2.1 Mutating Webhook（修改性）
      2. 3.2.2. 2.2 Validating Webhook（验证性）
    3. 3.3. 3. 工作流程详解
  4. 4. 🔨Webhook 配置详解
    1. 4.1. 1. 服务配置
      1. 4.1.1. 1.1 Webhook 服务定义
      2. 4.1.2. 1.2 Webhook 服务器配置
    2. 4.2. 2. Webhook 规则配置
      1. 4.2.1. 2.1 Mutating Webhook 配置
      2. 4.2.2. 2.2 Validating Webhook 配置
    3. 4.3. 3. 证书管理
      1. 4.3.1. 3.1 TLS 证书配置
      2. 4.3.2. 3.2 证书挂载
  5. 5. 🚨常见问题及解决方案
    1. 5.1. 问题1：Webhook 连接被拒绝
      1. 5.1.1. 错误现象
      2. 5.1.2. 可能原因
      3. 5.1.3. 诊断步骤
      4. 5.1.4. 解决方案
    2. 5.2. 问题2：Webhook 超时
      1. 5.2.1. 错误现象
      2. 5.2.2. 解决方案
    3. 5.3. 问题3：证书问题
      1. 5.3.1. 错误现象
      2. 5.3.2. 解决方案
  6. 6. 🔍调试方法
    1. 6.1. 1. 日志分析
      1. 6.1.1. 查看 Webhook 服务器日志
      2. 6.1.2. 查看 API 服务器日志
    2. 6.2. 2. 配置检查
      1. 6.2.1. 检查 Webhook 配置
      2. 6.2.2. 检查服务配置
    3. 6.3. 3. 网络测试
      1. 6.3.1. 测试服务连通性
  7. 7. 🏥实战总结
    1. 7.1. 关键要点
    2. 7.2. 实践经验
  8. 8. 🗺参考文献