Job

Job 負責批量處理短暫的一次性任務 (short lived one-off tasks)，即僅執行一次的任務，它保證批處理任務的一個或多個 Pod 成功結束。

API 版本對照表

Kubernetes 版本	Batch API 版本	默認開啓
v1.5+	batch/v1	是

Job 類型

Kubernetes 支持以下幾種 Job：

• 非並行 Job：通常創建一個 Pod 直至其成功結束

• 固定結束次數的 Job：設置 .spec.completions，創建多個 Pod，直到 .spec.completions 個 Pod 成功結束

• 帶有工作隊列的並行 Job：設置 .spec.Parallelism 但不設置 .spec.completions，當所有 Pod 結束並且至少一個成功時，Job 就認爲是成功

根據 .spec.completions 和 .spec.Parallelism 的設置，可以將 Job 劃分爲以下幾種 pattern：

Job 類型	使用示例	行爲	completions	Parallelism
一次性 Job	數據庫遷移	創建一個 Pod 直至其成功結束	1	1
固定結束次數的 Job	處理工作隊列的 Pod	依次創建一個 Pod 運行直至 completions 個成功結束	2+	1
固定結束次數的並行 Job	多個 Pod 同時處理工作隊列	依次創建多個 Pod 運行直至 completions 個成功結束	2+	2+
並行 Job	多個 Pod 同時處理工作隊列	創建一個或多個 Pod 直至有一個成功結束	1	2+

Job Controller

Job Controller 負責根據 Job Spec 創建 Pod，並持續監控 Pod 的狀態，直至其成功結束。如果失敗，則根據 restartPolicy（只支持 OnFailure 和 Never，不支持 Always）決定是否創建新的 Pod 再次重試任務。

Job Spec 格式

• spec.template 格式同 Pod

• RestartPolicy 僅支持 Never 或 OnFailure

• 單個 Pod 時，默認 Pod 成功運行後 Job 即結束

• .spec.completions 標誌 Job 結束需要成功運行的 Pod 個數，默認爲 1

• .spec.parallelism 標誌並行運行的 Pod 的個數，默認爲 1

• spec.activeDeadlineSeconds 標誌失敗 Pod 的重試最大時間，超過這個時間不會繼續重試

一個簡單的例子：

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: pi
spec:
  template:
    metadata:
      name: pi
    spec:
      containers:
      - name: pi
        image: perl
        command: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
      restartPolicy: Never

# 創建 Job
$ kubectl create -f ./job.yaml
job "pi" created
# 查看 Job 的狀態
$ kubectl describe job pi
Name:        pi
Namespace:    default
Selector:    controller-uid=cd37a621-5b02-11e7-b56e-76933ddd7f55
Labels:        controller-uid=cd37a621-5b02-11e7-b56e-76933ddd7f55
        job-name=pi
Annotations:    <none>
Parallelism:    1
Completions:    1
Start Time:    Tue, 27 Jun 2017 14:35:24 +0800
Pods Statuses:    0 Running / 1 Succeeded / 0 Failed
Pod Template:
  Labels:    controller-uid=cd37a621-5b02-11e7-b56e-76933ddd7f55
        job-name=pi
  Containers:
   pi:
    Image:    perl
    Port:
    Command:
      perl
      -Mbignum=bpi
      -wle
      print bpi(2000)
    Environment:    <none>
    Mounts:        <none>
  Volumes:        <none>
Events:
  FirstSeen    LastSeen    Count    From        SubObjectPath    Type        Reason            Message
  ---------    --------    -----    ----        -------------    --------    ------            -------
  2m        2m        1    job-controller            Normal        SuccessfulCreate    Created pod: pi-nltxv

# 使用'job-name=pi'標籤查詢屬於該 Job 的 Pod
# 注意不要忘記'--show-all'選項顯示已經成功（或失敗）的 Pod
$ kubectl get pod --show-all -l job-name=pi
NAME       READY     STATUS      RESTARTS   AGE
pi-nltxv   0/1       Completed   0          3m

# 使用 jsonpath 獲取 pod ID 並查看 Pod 的日誌
$ pods=$(kubectl get pods --selector=job-name=pi --output=jsonpath={.items..metadata.name})
$ kubectl logs $pods
3.141592653589793238462643383279502...

固定結束次數的 Job 示例

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: busybox
spec:
  completions: 3
  template:
    metadata:
      name: busybox
    spec:
      containers:
      - name: busybox
        image: busybox
        command: ["echo", "hello"]
      restartPolicy: Never

Indexed Job

通常，當使用 Job 來運行分佈式任務時，用戶需要一個單獨的系統來在 Job 的不同 worker Pod 之間分配任務。比如，設置一個工作隊列，逐一給每個 Pod 分配任務。Kubernetes v1.21 新增的 Indexed Job 會給每個任務分配一個數值索引，並通過 annotation batch.kubernetes.io/job-completion-index 暴露給每個 Pod。使用方法爲在 Job spec 中設置 completionMode: Indexed。

Pod 自動清理

TTL 控制器用來自動清理已經結束的 Pod，如處於 Complete 或 Failed 狀態的 Job。Pod 停止之後的 TTL 可以通過 .spec.ttlSecondsAfterFinished 來設置。

注意，該特性要求集群中各節點（包括控制節點）的時間一致，比如在所有節點中運行 NTP 服務。

暫停和重啓 Job

從 v1.21 開始，可通過 .spec.suspend 暫停和重啓 Job：

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: myjob
spec:
  suspend: true
  parallelism: 1
  completions: 5
  template:
    spec:
      ...

當 Job 暫停後，Job conditions 中會新增一條 Job 暫停的事件：

$ kubectl get jobs/myjob -o yaml
apiVersion: batch/v1
kind: Job
# .metadata and .spec omitted
status:
  conditions:
  - lastProbeTime: "2021-02-05T13:14:33Z"
    lastTransitionTime: "2021-02-05T13:14:33Z"
    status: "True"
    type: Suspended
  startTime: "2021-02-05T13:13:48Z"

Bare Pods

所謂 Bare Pods 是指直接用 PodSpec 來創建的 Pod（即不在 ReplicaSets 或者 ReplicationCtroller 的管理之下的 Pods）。這些 Pod 在 Node 重啓後不會自動重啓，但 Job 則會創建新的 Pod 繼續任務。所以，推薦使用 Job 來替代 Bare Pods，即便是應用只需要一個 Pod。

參考文檔

• Jobs - Run to Completion