Kubernetes叢集Pod使用Host的本地時區設定

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Kubernetes叢集搭建起來後，一直跑得很穩定。之前的關注點更多集中在安裝、配置、組件調試方面，一些細枝末節被忽略了。Pod中時區的設定就是其中之一。今天騰出功夫打算解決一下這個問題。

一、問題現象

在我的Kubernetes 1.3.7叢集的Master Node上，我們執行：

# dateMon Feb 20 11:49:20 CST 2017

之後，在該Node上隨意找到一個Pod中的Container，通過docker exec切入到容器內執行：

# docker exec -it 1975d68de07a /bin/bashroot@1975d68de07a:/# dateMon Feb 20 03:49:53 UTC 2017

我們發現Docker內輸出的當前date與Host上輸出的date是不一致的。這對於K8s叢集自身的運轉似乎並沒有多大影響，至少運行這麼長時間以來，未出現因為時間設定與Host不同而導致的問題。但是對跑在Pod中應用來說，這個時間設定的問題可能會給業務的運行帶來很多煩惱。

總之，一般來說，讓Pod裡的時間設定與Host上的Local time設定保持一致總是沒錯的。這裡我們就來嘗試解決這個問題。

二、Pod使用Host時區設定的方案

我有兩個K8s叢集環境，一個是基於ubuntu 14.04 node的k8s 1.3.7 環境，一個是基於ubuntu 16.04 node以kubeadm安裝的k8s 1.5.1環境。由於ubuntu 14.04和ubuntu 16.04 Host在timezone的設定上略有差異，因此我們也要分為幾種情況對應(redhat系的os這裡暫不涉及，但原理是相同的)：

0、ubuntu上時區設定

在Ubuntu上，/etc/localtime是系統的本地時區設定檔案，直接影響到系統的當前date輸出。不過在Ubuntu 14.04和Ubuntu 16.04上，這個檔案的內容稍有不同：

在Ubuntu 14.04上，/etc/localtime就是一個regular file，其儲存著本地時區的配置資料：

# file /etc/localtime/etc/localtime: timezone data, version 2, 2 gmt time flags, 2 std time flags, no leap seconds, 16 transition times, 2 abbreviation chars

在我的Node上，其內容與/usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai指向的內容一致，好像/etc/localtime是這麼得來的：

cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

而在Ubuntu 16.04上，/etc/localtime是一個symbolic link，連結到檔案：/usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai

# file  /etc/localtime/etc/localtime: symbolic link to /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai

/usr/share/zoneinfo下儲存著真正的時區設定檔案，/usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai也是一個符號連結，指向的是/usr/share/zoneinfo/PRC：

# file /usr/share/zoneinfo/PRC/usr/share/zoneinfo/PRC: timezone data, version 2, 2 gmt time flags, 2 std time flags, no leap seconds, 16 transition times, 2 abbreviation chars

在14.04 Node上，/etc/localtime與/usr/share/zoneinfo/PRC檔案的內容是一模一樣的。但在14.04的Pod中，這兩個檔案內容卻是不同的：

# docker exec -it fe936562b6ee /bin/bash# diff /etc/localtime /usr/share/zoneinfo/PRCBinary files /etc/localtime and /usr/share/zoneinfo/PRC differ

因此，如果要讓Pod使用的本地時區設定與Host的一致，就必須在Pod的manifest中做些“手腳”，接下來我們來分門別類地仔細看看。

1、Host 14.04，Pod 16.04

我們在14.04的node上隨意run一個16.04的容器，可以看到：

# docker run -it ubuntu:16.04 /bin/bashroot@bf7cec08df23:/# ls -l /etc/localtimelrwxrwxrwx 1 root root 27 Jan 19 16:33 /etc/localtime -> /usr/share/zoneinfo/Etc/UTC

容器內的系統時間與host時間是不一致的。

我們來建立一個使用ubuntu 16.04的docker image:

//1604pod-image-dockerfileFROM ubuntu:16.04CMD ["tail", "-f", "/var/log/bootstrap.log"]

在本地構建這個image：

# docker build -f ./1604pod-image-dockerfile -t 1604podimage:latest .Sending build context to Docker daemon 5.632 kBStep 1 : FROM ubuntu:16.04 ---> f49eec89601eStep 2 : CMD tail -f /var/log/bootstrap.log ---> Using cache ---> 06ffb5c85d7cSuccessfully built 06ffb5c85d7c# docker images|grep 1604pod1604podimage                                                  latest              06ffb5c85d7c        28 minutes ago      129.5 MB

我們來編寫這個運行於16.04之上的pod的manifest檔案：

//1604-pod-on-1404-host.yamlapiVersion: extensions/v1beta1kind: Deploymentmetadata:  name: my-testpodspec:  replicas: 1  template:    metadata:      labels:        run: my-testpod    spec:      containers:      - name: my-testpod        image: 1604podimage:latest        imagePullPolicy: IfNotPresent        volumeMounts:        - name: tz-config          mountPath: /etc/localtime      volumes:      - name: tz-config        hostPath:          path: /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai

我們將/usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai直接掛載為路徑/etc/locatime了。建立該Pod並檢查Pod內的系統時間：

# kubectl create -f 1604-pod-on-1404-host.yamldeployment "my-testpod" created# kubectl exec my-testpod-802169720-ehqlt dateMon Feb 20 14:19:13 CST 2017# dateMon Feb 20 14:19:15 CST 2017

可以看出Pod內的系統時間與Host上的時間在時區上保持一致了。

2、Host 14.04， Pod 14.04

在ubuntu 14.04中，由於/etc/localtime自身就儲存著時區設定，因此我們需要將其mount到Pod的對應位置中。我們的image demo如下：

//1404pod-image-dockerfileFROM ubuntu:14.04CMD ["tail", "-f", "/var/log/bootstrap.log"]

構建該image：

# docker build -f ./1404pod-image-dockerfile -t 1404podimage:latest .Sending build context to Docker daemon 5.632 kBStep 1 : FROM ubuntu:14.04 ---> f2d8ce9fa988Step 2 : CMD tail -f /var/log/bootstrap.log ---> Running in 6815ca6fe9d9 ---> bc7f7de7690dRemoving intermediate container 6815ca6fe9d9Successfully built bc7f7de7690d# docker images|grep 1404pod1404podimage                                                  latest              bc7f7de7690d        8 seconds ago       187.9 MB

Pod manifest如下：

//1404-pod-on-1404-host.yamlapiVersion: extensions/v1beta1kind: Deploymentmetadata:  name: my-testpodspec:  replicas: 1  template:    metadata:      labels:        run: my-testpod    spec:      containers:      - name: my-testpod        image: 1404podimage:latest        imagePullPolicy: IfNotPresent        volumeMounts:        - name: tz-config          mountPath: /etc/localtime      volumes:      - name: tz-config        hostPath:          path: /etc/localtime

可以看到，我們將host的/etc/locatime掛載到Pod內的/etc/localtime。建立該Pod後，我們查看一下Pod內的系統時間：

# kubectl exec my-testpod-2443385716-g9d4n dateMon Feb 20 14:44:57 CST 2017# dateMon Feb 20 14:44:59 CST 2017

可以看出：兩者在時區設定上已經一致了。

3、Host 16.04，Pod 16.04

由於有了上面的鋪墊，後續的這兩種情況，鑒於篇幅，我將簡單描述。這裡我們還將利用上面建立的兩個image：1404podimage:latest和1604podimage:latest。

pod的manifest檔案如下：

//1604-pod-on-1604-host.yamlapiVersion: extensions/v1beta1kind: Deploymentmetadata:  name: my-testpodspec:  replicas: 1  template:    metadata:      labels:        run: my-testpod    spec:      containers:      - name: my-testpod        image: 1604podimage:latest        imagePullPolicy: IfNotPresent        volumeMounts:        - name: tz-config          mountPath: /etc/localtime      volumes:      - name: tz-config        hostPath:          path: /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai

建立該Pod後，查看系統時間：

# kubectl exec my-testpod-3193072711-7kwdl dateMon Feb 20 14:55:00 CST 2017# dateMon Feb 20 14:55:31 CST 2017

主機和Pod內的系統時間在時區上一致了。

4、Host 16.04，Pod 14.04

pod的manifest檔案如下：

//1404-pod-on-1604-host.yamlapiVersion: extensions/v1beta1kind: Deploymentmetadata:  name: my-testpodspec:  replicas: 1  template:    metadata:      labels:        run: my-testpod    spec:      containers:      - name: my-testpod        image: 1404podimage:latest        imagePullPolicy: IfNotPresent        volumeMounts:        - name: tz-config          mountPath: /etc/localtime      volumes:      - name: tz-config        hostPath:          path: /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai

建立該Pod，對比Pod內時間和host時間：

# kubectl exec my-testpod-3024383045-xqbcv dateMon Feb 20 14:58:54 CST 2017# dateMon Feb 20 14:58:49 CST 2017

主機和Pod內的系統時間在時區上一致了。

三、小結

上面所涉及到的manifest檔案和Dockerfile檔案源碼在這裡可以下載到，你可能需要根據你自己的k8s環境做些許改動。

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