记一次JAVA进程导致Kubernetes节点CPU飙高的排查与解决

一、发现问题

在一次系统上线后，我们发现某几个节点在长时间运行后会出现CPU持续飙升的问题，导致的结果就是Kubernetes集群的这个节点会把所在的Pod进行驱逐（调度）；如果调度到同样问题的节点上，也会出现Pod一直起不来的问题。我们尝试了杀死Pod后手动调度的办法（label），当然也可以排除调度节点。但是在一段时间后还会复现，我们通过监控系统也排查了这段时间的流量情况，但应该和CPU持续占用没有关联，这时我们意识到这可能是程序的问题。

二、排查问题

定位Pod#

这里使用kubectl top pods 命令确定CPU占用最高的pods都是哪些。

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kubectl -n app top pods

因为问题已解决，以上图片只是举个例子。

排查工具#

Arthas#

我们这边使用了阿里的Arthas ，它是Alibaba开源的Java诊断工具。当你遇到以下类似问题而束手无策时，Arthas可以帮助你解决：

这个类从哪个 jar 包加载的？为什么会报各种类相关的 Exception？

我改的代码为什么没有执行到？难道是我没 commit？分支搞错了？

遇到问题无法在线上 debug，难道只能通过加日志再重新发布吗？

线上遇到某个用户的数据处理有问题，但线上同样无法 debug，线下无法重现！

是否有一个全局视角来查看系统的运行状况？

有什么办法可以监控到JVM的实时运行状态？

怎么快速定位应用的热点，生成火焰图？

排查问题#

定位到有问题的Pod后,使用kubectl exec进入Pod容器内部：

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kubectl -n app exec -it 49a89b2f-73c6-40ac-b6de-c6d0e47ace64-5d489d9c48qwc7t  -- /bin/bash

在容器中下载Arthas

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wget https://arthas.gitee.io/arthas-boot.jar

由于我们打包镜像中只有一个服务，所以一个Pod中也只有一个进程； 这里 1 是指PID。

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java -jar arthas-boot.jar 1

执行进程看板 dashboard：

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[arthas@1]$ dashboard

这里上半区显示了线程内容，我们可以看到哪个线程ID的对应情况：

比如从上面得到了线程ID，使用如下命令进入线程，如ID 12262：

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[arthas@1]$ thread -n 12262

打印出线程日志：

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[arthas@1]$ thread -n 12262
"com.alibaba.nacos.client.Worker.addr-bj-internal.edas.aliyun.com-7362814c-538b-4c26-aa07-1fd47765a145" Id=20190 cpuUsage=7% TIMED_WAITING on java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject@d30d0a4e (in native)
    at sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
    -  waiting on java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject@d30d0a4e
    at java.util.concurrent.locks.LockSupport.parkNanos(LockSupport.java:215)
    at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.awaitNanos(AbstractQueuedSynchronizer.java:2078)
    at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$DelayedWorkQueue.take(ScheduledThreadPoolExecutor.java:1093)
    at java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor$DelayedWorkQueue.take(ScheduledThreadPoolExecutor.java:809)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1074)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1134)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:813)

三、解决问题

经过了排查定位到了问题，最后经过社区和阿里云伙伴的协助，发现了这个是Nacos 2.0.0.RELEASE的一个BUG。我们对Nacos客户端版本进行了升级，经过测试后，问题解决了。也加深了对Kubernetes集群调试的能力 [加油]。

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<dependency>
      <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
      <version>2.0.1.RELEASE</version>
</dependency>

四、最后

通过社区和阿里云的帮助，问题成功解决。在工具方面，阿里提供的Arthas，真的是线上环境调试神器！