之前需要定期執行的任務：比如每天凌晨清理日誌、每週日凌晨備份數據庫、每小時同步一次數據。剛開始用Linux的crontab在集羣節點上跑，但節點故障後任務就中斷了，還不好統一管理。後來發現Kubernetes的CronJob完美解決了這些問題——它能在集羣中調度定時任務，自動容錯，還能通過資源配置控制任務資源佔用，比單機crontab靠譜多了。

一、CronJob與Job的核心區別

很多人會混淆CronJob和Job，其實兩者的定位很清晰：

  • Job 是“一次性任務”，比如批量處理一批數據，執行完就結束，Pod也會隨之終止；
  • CronJob 是“週期性任務”，基於crontab表達式循環創建Job，再由Job啓動Pod執行具體邏輯。

簡單説，CronJob是Job的“調度器”，每次觸發都會生成一個新的Job實例，即使某次任務失敗，下次還能正常執行，容錯性更強。

二、CronJob的工作原理

1. 調度機制

CronJob的調度完全遵循crontab格式（分 時 日 月 周），比如0 3 * * *表示每天凌晨3點執行。Kubernetes會通過控制器定期檢查調度規則，到達指定時間後，自動創建對應的Job資源。

2. 任務執行流程

  1. CronJob控制器按調度規則觸發Job創建；
  2. Job控制器根據parallelism（併發數）和completions（完成數）啓動Pod；
  3. Pod執行任務，成功後退出（退出碼0），Job標記為完成；
  4. CronJob會保留一定數量的歷史Job（由successfulJobsHistoryLimit和failedJobsHistoryLimit控制），方便排查問題。

三、實戰：用CronJob實現日誌清理

1. 準備工作

先寫一個簡單的日誌清理腳本clean-logs.sh，用於刪除 /var/log/app 目錄下7天前的日誌文件：

#!/bin/bash
# 清理7天前的日誌文件
find /var/log/app -name "app-*.log" -mtime +7 -delete
echo "日誌清理完成，刪除了7天前的歷史日誌"

然後構建Docker鏡像，編寫Dockerfile：

FROM alpine:3.18
# 安裝find工具（alpine默認沒有）
RUN apk add --no-cache findutils
COPY clean-logs.sh /usr/local/bin/
# 增加執行權限
RUN chmod +x /usr/local/bin/clean-logs.sh
# 容器啓動時執行腳本
ENTRYPOINT ["/usr/local/bin/clean-logs.sh"]

構建並推送鏡像（假設私有倉庫地址為registry.company.com/tools/clean-logs:v1.0）：

docker build -t registry.company.com/tools/clean-logs:v1.0 .
docker push registry.company.com/tools/clean-logs:v1.0

2. 創建CronJob配置文件

編寫clean-logs-cronjob.yaml，設置每天凌晨2點執行：

apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
  name: clean-logs-cronjob
  namespace: tools
spec:
  # 調度規則：每天凌晨2點執行（分 時 日 月 周）
  schedule: "0 2 * * *"
  # 併發策略：禁止併發（避免多個清理任務同時執行）
  concurrencyPolicy: Forbid
  # 任務執行超時時間（10分鐘）
  activeDeadlineSeconds: 600
  # 保留3個成功的歷史Job
  successfulJobsHistoryLimit: 3
  # 保留1個失敗的歷史Job（方便排查）
  failedJobsHistoryLimit: 1
  # 觸發後1分鐘內未執行則視為失敗
  startingDeadlineSeconds: 60
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          # 任務完成後自動刪除Pod
          restartPolicy: OnFailure
          containers:
          - name: clean-logs
            image: registry.company.com/tools/clean-logs:v1.0
            # 掛載需要清理的日誌目錄（根據實際場景調整）
            volumeMounts:
            - name: app-logs
              mountPath: /var/log/app
          volumes:
          - name: app-logs
            hostPath:
              path: /data/app/logs
              type: Directory

3. 應用配置並查看狀態

執行部署命令：

# 創建命名空間（如果不存在）
kubectl create namespace tools --dry-run=client -o yaml | kubectl apply -f -
# 部署CronJob
kubectl apply -f clean-logs-cronjob.yaml

查看CronJob狀態：

# 查看CronJob列表
kubectl get cronjob -n tools
# 查看具體信息（包括下次執行時間）
kubectl describe cronjob clean-logs-cronjob -n tools
# 查看已觸發的Job
kubectl get jobs -n tools
# 查看Pod日誌（驗證執行結果）
kubectl logs <pod-name> -n tools

四、常見問題與解決方案

1. 任務未按時執行

排查步驟：

  • 先檢查調度表達式是否正確，比如把0 2 * * *寫成0 2 * *（少了一位）會導致解析失敗；
  • 查看CronJob事件：kubectl describe cronjob <name> -n <namespace>，如果有“Missed schedule”提示，可能是節點資源不足或startingDeadlineSeconds設置過短；
  • 確認集羣時間同步正常，節點時間不一致會導致調度紊亂。

2. Job和Pod堆積

原因：successfulJobsHistoryLimit和failedJobsHistoryLimit默認值為3和1，若未調整，長期運行後會堆積大量歷史資源。 解決：根據需求設置合理的保留數量，比如生產環境保留3個成功Job、1個失敗Job，測試環境可設為1和0。

3. 任務併發衝突

比如清理日誌時，前一次任務還沒結束，下一次又觸發了。 解決：設置concurrencyPolicy: Forbid（禁止併發）或Replace（替換正在運行的任務），根據業務場景選擇。

五、總結

CronJob是K8s集羣中定時任務的“得力助手”，相比單機crontab，它具備高可用、易管理、資源可控的優勢。使用時要注意三點：一是調度表達式要準確，二是合理配置併發策略和超時時間，三是及時清理歷史Job避免資源浪費。

實際場景中，除了日誌清理，還可以用它做數據庫備份、數據同步、定時報表生成等。比如我們團隊用CronJob每週日凌晨3點執行MySQL備份，同時將備份文件上傳到對象存儲，至今零故障運行。只要掌握好配置要點，CronJob就能成為集羣運維的“好幫手”，讓定時任務管理更省心、更可靠。