任务管理
2025/11/16大约 8 分钟
任务管理
Job
理解
什么是Job
Kubernetes的Job资源，主要用来执行单次任务，比如执行一次备份任务、微调一次模型等。对于每次任务，Job控制器会创建一个或多个Pod执行相关指令，并且确保成功的个数达到预期的值才会把Job标记为成功（Completed），否则将会标记为失败（Failed）。
工作流程
Job的特点和优势
环境隔离：Job可以使用不同的镜像执行任务，无需考虑版本冲突单次执行：Job任务通常是短暂的，运行一次后就结束状态追踪：Job控制器会追踪所有Pod的完成情况，一旦达到指定的成功次数，Job才会被标记为完成失败重试：任务执行失败，可以按需重新执行并行执行：同一个任务可以拆分不同的Pod并行执行，提高执行速度
Job资源定义
Job常用配置
创建
创建 Job，也可以通过 kubectl 和 Yaml 文件创建。
使用 kubectl 创建
# 使用 Kubectl 创建一个一次性任务，打印一个 Hello
kubectl create job hello --image=registry.cnbeijing.aliyuncs.com/monap/busybox -- echo "Hello, Job"
# 查看创建的 Job
kubectl get job
NAME STATUS COMPLETIONS DURATION AGE
hello Complete 1/1 4s 16s
# 查看 Job 创建的 Pod
kubectl get po使用 Yaml 创建
# vim job2.yaml
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: hello2
spec:
template:
spec:
containers:
- name: hello2
image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/monap/busybox
command:
- echo
- Hello, Job
resources: {}
restartPolicy: Never状态
DURATION：表示 Job 从开始执行到最后一个 Pod 完成的时间长度COMPLETIONS：表示 Job 当前已完成的个数与期望完成次数
并发执行
假设需要创建一个 Job，这个 Job 可以同时创建两个 Pod 执行任务，当执行成功 5 个表示该 Job 执行成功
# cat job2.yaml
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: hello2
spec:
parallelism: 2 # 创建 2 个 Pod 同时执行任务
completions: 5 # 总共需要成功完成 5 个 Pod 表示任务结束
template:
spec:
restartPolicy: Never
containers:
- name: hello2
image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/monap/busybox
command:
- sh
- -c
- echo "Hello Job!"
resources: {}创建该 Job
# 创建 Job
kubectl create -f job2.yaml
# 过一段时间查看pod（可以发现一共创建了 5 个 Pod 执行任务，状态都为 Completed）
kubectl get po重试机制
如果要实现 Pod 执行失败后可以重试，此时可以把重启策略改成 OnFailure，但是最好限制一下重试次数。
比如最多允许每个 Pod 尝试两次任务执行
# cat job2.yaml
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: hello2
spec:
parallelism: 2 # 最多同时运行 2 个 Pod
completions: 5 # 需要成功完成 5 个 Pod 才算 Job 成功
backoffLimit: 2 # 整个 Job 最多重试 2 次（注意：不是每个 Pod！）（默认值为6）
template:
spec:
restartPolicy: OnFailure
containers:
- name: hello2
image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/monap/busybox
command:
- sh
- -c
- |
echo "Hello Job!" && sleep 1 && exit 42
resources: {}查看创建的 Pod
# 查看Pod
# 此时 Pod 会重启且最多重启两次
kubectl get po
# 重启结束后，Job 会被标记为失败
kubectl get jobCronJob
理解
什么是CronJob
Kubernetes的CronJob资源，是Job资源的延伸，主要用于周期性执行任务，比如定期备份数据库、定期对某个服务健康检查等。CronJob和Linux的计划任务功能类似，主要用于按计划执行某个操作，但是功能比Linux原生的计划任务更加丰富。
工作流程
CronJob的特点和优势
周期执行：CronJob使用cron表达式定期创建Job执行任务并行执行：CronJob具备多种并发策略，调用Job更加灵活可靠性高：CronJob可以调度到K8s的任意节点运行，防止单点故障环境隔离：CronJob可以使用不同的镜像执行任务，无需考虑版本冲突历史记录：CronJob可以保留多个成功和失败的任务，便于问题跟踪和审计
CronJob资源定义
CronJob常用配置
创建
CronJob 创建同样支持命令行和 Yaml 文件创建，比如创建一个每分钟执行一次的任务
使用 kubectl 创建
# 创建 CronJob
kubectl create cj hello --image=registry.cnbeijing.aliyuncs.com/moanp/busybox --schedule='*/1 * * * *' -- echo "Hello, Hello from the Kubernetes CronJob"
# 查看 CronJob
$ kubectl get cj
NAME SCHEDULE TIMEZONE SUSPEND ACTIVE LAST SCHEDULE AGE
hello */1 * * * * <None> False 0 <None> 29s
# 等待 1 分钟后，即可查看到调度的 Job
kubectl get job使用 Yaml 创建
# cat cronjob.yaml
apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
creationTimestamp: null
name: hello2
spec:
jobTemplate:
spec:
template:
metadata:
creationTimestamp: null
spec:
containers:
- command:
- echo
- Hello, Hello from the Kubernetes CronJob
image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/monap/busybox
name: hello2
resources: {}
restartPolicy: OnFailure
schedule: '*/1 * * * *'并发策略
CronJob 支持三种并发策略：
Allow：允许同时运行多个任务，默认值Forbid：不允许并发运行，如果之前的任务尚未完成，新的任务不会被创建Replace：如果之前的任务尚未完成，新的任务会替换的之前的任务
如需更改并发策略，只需要更改 CronJob 的 concurrencyPolicy 字段即可。比如不允许 CronJob 并发执行
# cat cronjob.yaml
apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
creationTimestamp: null
name: hello2
spec:
concurrencyPolicy: Forbid
jobTemplate:
spec:
template:
metadata:
creationTimestamp: null
spec:
containers:
- command:
- sh
- -c
- echo Hello, Hello from the Kubernetes CronJob; sleep 300
image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/monap/busybox
name: hello2
resources: {}
restartPolicy: OnFailure
schedule: '*/1 * * * *'创建该计划任务
# 创建
kubectl apply -f cronjob.yaml
# 查看
kubectl get cj
# 该任务在第一个创建 Job 后，第二个任务不会在两分钟后创建
kubectl get job | grep hello2
# 第一次调度的 Pod 并未结束，同时由于并发策略的控制，下一次在 Pod 完成时不会调度
kubectl get po | grep hello2
# 如果并发策略改成替换，下一次任务将覆盖上一次任务（避免长时间无法结束的任务）
# 更改并发策略为替换
##
concurrencyPolicy: Replace
##
kubectl replace -f cronjob.yaml
# 查看新建的 Job 和 Pod
kubectl get job | grep hello2
kubectl get po
# 一分钟后，Pod 为结束，下一次的调度会覆盖上一次的任务
kubectl get po | grep hello2执行记录
CronJob 默认的执行记录保留方式如下：
成功记录：默认为 3 次，可以通过successfulJobsHistoryLimit字段更改失败记录：默认为 1 次，可以通过failedJobsHistoryLimit字段更改
为了更好的收集日志和追踪问题，可以增加记录的数量。比如都增加到 5 个
# cat cronjob.yaml
apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
creationTimestamp: null
name: hello2
spec:
schedule: '*/1 * * * *'
failedJobsHistoryLimit: 5
successfulJobsHistoryLimit: 5调度时区
如果采用具体的时间调度任务，需要注意调度的时区问题。
如果 CronJob 未标注调度时区，Kubernetes 会以 kube-controller-manager 组件的时区进行调度，如果该组件运行的时区和本地时区不一样，会导致无法按照规定时间进行调度。
比如创建一个每天凌晨一点开始执行的任务，此时配置的调度表达式可能如下：
schedule: '00 01 * * *'但是如果未指定时区，当 kube-controller-manager 组件的时区和本地时区有差别时，可能会在每天的九点进行调度（本地时区为 Shanghai 时区，kube-controller-manager 采用 UTC 时间）
在 Kubernetes 1.25 版本时，CronJob 增加了.spec.timeZone 的字段用于配置 CronJob 的调度时区，在 1.27 版本达到稳定，可以直接使用。1.25~1.27 版本之间需要打开 kube-apiserver 的 featuregates 特性，比如：
--feature-gates=CronJobTimeZone=true配置时区只需要添加 timeZone 即可
apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
meta
name: example-cronjob
spec:
schedule: "*/5 02 * * *"
timeZone: "Asia/Shanghai"案例
CronJob定时备份MySQL
创建一个测试 MySQL
# vim mysql.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: mysql
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: mysql
template:
metadata:
labels:
app: mysql
spec:
containers:
- name: mysql
image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/monap/mysql:8.0.20
ports:
- name: tcp-3306
containerPort: 3306
protocol: TCP
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: password_123
livenessProbe:
tcpSocket:
port: 3306
initialDelaySeconds: 30
timeoutSeconds: 3
periodSeconds: 30
successThreshold: 1
failureThreshold: 2
readinessProbe:
tcpSocket:
port: 3306
initialDelaySeconds: 30
timeoutSeconds: 3
periodSeconds: 30
successThreshold: 1
failureThreshold: 2创建一个 MySQL 的 Service
kubectl expose deploy mysql --port 3306创建一个数据库和表
$ kubectl exec -ti mysql-895f96d-zb2wd -- bash
root@mysql-895f96d-zb2wd:/# mysql -uroot -hmysql -p
Enter password:
mysql> create database dukuan;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)
mysql> CREATE TABLE employees (
id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
first_name VARCHAR(50) NOT NULL,
last_name VARCHAR(50) NOT NULL,
email VARCHAR(100),
hire_date DATE
);
mysql> show tables;
+------------------+
| Tables_in_dukuan |
+------------------+
| employees |
+------------------+
1 row in set (0.00 sec)单次备份测试
$ kubectl exec -ti mysql-895f96d-zb2wd -- bash
root@mysql-895f96d-zb2wd:/# mysqldump -uroot -p'password_123' --alldatabases > /tmp/all.sql创建一个用于放置 CronJob 的命名空间
kubectl create ns cronjob创建备份的持久化 PVC
# cat mysql-backup-pvc.yaml
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metatadata:
name: mysql-backup-data
spec:
accessModes:
- ReadWriteMany
resources:
requests:
storage: 10Gi
storageClassName: nfs-csi
# kubectl create -f mysql-backup-pvc.yaml -n cronjob创建 CronJob 每天凌晨 1 点执行备份
# cat mysql-backup.yaml
apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
creationTimestamp: null
name: mysql-backup
spec:
schedule: '01 16 * * *'
failedJobsHistoryLimit: 5
successfulJobsHistoryLimit: 5
jobTemplate:
spec:
template:
metadata:
creationTimestamp: null
spec:
volumes:
- name: data
persistentVolumeClaim:
claimName: mysql-backup-data
restartPolicy: Never
containers:
- name: backup
image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/monap/mysql:8.0.20
command:
- sh
- -c
- |
mysqldump -hmysql.default -P3306 -uroot -p'password_123' --all-databases > /mnt/all-`date +%Y%m%d-%H%M%S`.sql;
ls /mnt/
resources: {}
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /mnt创建 CronJob
# 创建 CronJob
kubectl create -f mysql-backup.yaml -n cronjob
# 查看cronjob
kubectl get cj -n cronjob
# 到执行的时间后，即可看到创建的 Job
kubectl get job -n cronjob
kubectl get po -n cronjobCronJob定时重启K8s服务
有时候需要定期重启 K8s 中的服务，也可以使用 CronJob 实现。
# 创建一个用于放置 CronJob 的命名空间（已有可忽略）
kubectl create ns cronjob
# 创建重启 K8s 服务的权限
# 创建 ClusterRole
kubectl create clusterrole deployment-restart --verb=get,update,patch --resource=deployments.apps
# 绑定权限
kubectl create clusterrolebinding deployment-restart-binding -- clusterrole=deployment-restart --serviceaccount=cronjob:default创建 CronJob 执行重启任务（每周六凌晨两点执行）
# cat restart-deploy.yaml
apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
name: default-restart
namespace: cronjob
spec:
schedule: 01 18 * * 5
concurrencyPolicy: Allow
suspend: false
jobTemplate:
metadata:
creationTimestamp: null
spec:
template:
metadata:
creationTimestamp: null
spec:
restartPolicy: Never
containers:
- name: restart
image: registry.cnbeijing.aliyuncs.com/monap/kubectl:latest
command:
- /bin/bash
- '-c'
- >-
kubectl rollout restart deploy mysql -n default
successfulJobsHistoryLimit: 3
failedJobsHistoryLimit: 3创建与查看
# 创建 CronJob
kubectl create -f restart-deploy.yaml -n cronjob
# 查看执行记录
kubectl get job -n cronjob