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TaskRuns

TaskRun 是一个 Kubernetes 自定义资源，用于实例化 Task 以执行。TaskRun 负责执行 Task 中定义的步骤并管理其生命周期，提供了一种独立运行 Task 或作为 Pipeline 一部分运行 Task 的方式。

目录

为什么需要 TaskRuns

CI/CD 执行挑战

在 CI/CD 系统中，任务执行面临以下几个挑战：

  • 执行跟踪：需要跟踪每个任务执行的进度和状态
  • 资源分配：需要为每个任务分配合适的资源
  • 输入/输出管理：需要管理任务执行的输入和输出
  • 错误处理：需要处理失败并提供调试信息
  • 审计能力：需要维护所有任务执行的记录以便审计

Tekton 的解决方案

Tekton TaskRuns 通过以下方式解决这些挑战：

  • 执行实例：每个 TaskRun 代表 Task 的一次具体执行，带有特定输入
  • 状态跟踪：TaskRuns 跟踪每个 Step 的执行状态
  • 资源绑定：TaskRuns 将实际资源（卷、凭证）绑定到 Task 的需求
  • 结果收集：TaskRuns 收集并存储 Task 产生的结果
  • Kubernetes 集成：TaskRuns 利用 Kubernetes 进行资源管理和调度

优势

  • 隔离性：每个 TaskRun 独立执行，允许同一 Task 并行执行
  • 可追溯性：TaskRuns 提供详细的执行历史和日志
  • 灵活性：TaskRuns 可以覆盖 Task 参数和工作空间绑定
  • 可复用性：同一 Task 可以通过不同的 TaskRuns 使用不同输入执行
  • 集成性：TaskRuns 可通过 Kubernetes API 被各种系统触发
  • 可观测性：可以通过 Kubernetes 工具监控 TaskRun 状态和日志

场景

TaskRuns 适用于多种场景，包括：

  • 手动任务执行：按需运行 Task 进行测试或调试
  • 定时操作：定期运行 Task 进行维护操作
  • 事件驱动执行：响应外部事件触发 Task
  • Pipeline 组件：作为更大 Pipeline 的一部分执行 Task
  • CI/CD 操作：构建、测试和部署应用

约束与限制

  • TaskRuns 在单个 Kubernetes 节点上执行，不能跨节点
  • 启动后，TaskRun 参数不可修改
  • TaskRuns 对失败 Step 的重试能力有限
  • TaskRun 执行时间受 Kubernetes Pod 超时限制
  • TaskRuns 一旦开始执行，不能暂停

原则

TaskRun 执行模型

创建 TaskRun 时：

  1. Tekton 验证 TaskRun 规范
  2. Kubernetes 为 TaskRun 创建 Pod
  3. Task 中的每个 Step 变为 Pod 中的一个容器
  4. Tekton 向每个 Step 容器注入入口二进制文件
  5. Steps 按 Task 中定义的顺序依次执行
  6. 每个 Step 完成后更新 TaskRun 状态
  7. 收集结果并存储在 TaskRun 状态中
  8. 所有 Steps 完成或失败时终止 Pod

TaskRun 状态

TaskRun 状态提供详细的执行信息：

  1. 总体状态（运行中、成功、失败等）
  2. 开始和完成时间
  3. 各个 Step 的状态
  4. Task 结果
  5. 失败原因（如适用）
  6. 用于访问日志的 Pod 名称

配置示例

基本 TaskRun 示例

apiVersion: tekton.dev/v1
kind: TaskRun
metadata:
  name: build-app-run
spec:
  taskRef:
    name: build-app
  params:
    - name: image
      value: my-registry/my-app:latest
  workspaces:
    - name: source
      persistentVolumeClaim:
        claimName: app-source-pvc

带嵌入式 Task 定义的 TaskRun

apiVersion: tekton.dev/v1
kind: TaskRun
metadata:
  name: print-message-run
spec:
  taskSpec:
    params:
      - name: message
        type: string
    steps:
      - name: print
        image: ubuntu
        script: |
          echo "$(params.message)"
  params:
    - name: message
      value: "Hello, Tekton!"

重要参数

Timeout

Timeout 允许设置 TaskRun 执行的最长时长。

使用场景

  • 防止长时间运行的 Task 无限占用资源
  • 确保 CI/CD 流水线在合理时间内完成
  • 处理挂起或死锁的 Task

原则

Timeout：

  • 在 TaskRun 规范中指定
  • 作用于整个 TaskRun 执行
  • 从第一个 Step 开始到最后一个 Step 完成计时
  • 超时则导致 TaskRun 失败

配置示例

apiVersion: tekton.dev/v1
kind: TaskRun
metadata:
  name: build-with-timeout
spec:
  taskRef:
    name: build-app
  timeout: "10m"
  params:
    - name: image
      value: my-registry/my-app:latest

资源限制

资源限制允许为 TaskRun 执行指定计算资源需求和限制。TaskRun 规范中的 computeResources 字段用于控制执行 TaskRun 步骤的 Pod 的 CPU 和内存分配。

使用场景

  • 资源管理：公平分配 TaskRuns 资源
  • 成本控制：防止资源过度消耗
  • 性能优化：为计算密集型操作优化资源分配
  • 稳定性：避免资源耗尽影响其他工作负载

原则

资源限制：

  • 使用 TaskRun 规范中的 computeResources 字段
  • 包含 requests（最小值）和 limits（最大值）
  • 作用于 TaskRun Pod 中的所有容器
  • 可被单个 Step 规范覆盖
  • 遵循 Kubernetes 资源规范格式

配置示例

基本资源限制

apiVersion: tekton.dev/v1
kind: TaskRun
metadata:
  name: build-with-resources
spec:
  taskRef:
    name: build-app
  computeResources:
    requests:
      memory: "512Mi"
      cpu: "250m"
    limits:
      memory: "1Gi"
      cpu: "500m"

Pod 模板

Pod 模板允许自定义 TaskRun 执行的 Kubernetes Pod 配置。TaskRun 规范中的 podTemplate 字段用于配置执行 TaskRun 步骤的底层 Pod。

TIP

有关 Pod 模板的更多信息，请参见 Pod Templates。

使用场景

  • 安全配置：设置安全上下文以非 root 用户运行容器
  • 节点选择：使用节点选择器调度 Pod 到特定节点
  • 容忍度：为带污点节点添加容忍度
  • 服务账户：配置 Pod 执行的自定义服务账户
  • 卷配置：添加额外卷或配置卷挂载
  • 环境变量：在 Pod 级别设置环境变量
  • 亲和性规则：配置 Pod 亲和和反亲和规则

原则

Pod 模板：

  • 应用于为 TaskRun 创建的 Pod
  • 可覆盖 Tekton 设置的默认 Pod 配置
  • 允许对 Pod 执行环境进行细粒度控制
  • 可满足特定安全、合规或资源需求
  • 支持所有标准 Kubernetes Pod 规范字段
  • 与 Tekton 默认 Pod 配置合并

配置示例

带安全上下文的基本 Pod 模板

apiVersion: tekton.dev/v1
kind: TaskRun
metadata:
  name: build-with-pod-template
spec:
  taskRef:
    name: build-app
  podTemplate:
    securityContext:
      runAsNonRoot: true
      runAsUser: 1001
      fsGroup: 1001

带节点选择器和资源限制的 Pod 模板

apiVersion: tekton.dev/v1
kind: TaskRun
metadata:
  name: build-with-resources
spec:
  taskRef:
    name: build-app
  computeResources:
    requests:
      memory: "512Mi"
      cpu: "250m"
    limits:
      memory: "1Gi"
      cpu: "500m"
  podTemplate:
    nodeSelector:
      disktype: ssd
      environment: production

带容忍度和亲和性的 Pod 模板

apiVersion: tekton.dev/v1
kind: TaskRun
metadata:
  name: build-with-affinity
spec:
  taskRef:
    name: build-app
  podTemplate:
    tolerations:
      - key: "dedicated"
        operator: "Equal"
        value: "build"
        effect: "NoSchedule"
    affinity:
      nodeAffinity:
        requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
                - key: "kubernetes.io/e2e-az-name"
                  operator: "In"
                  values:
                    - "e2e-az1"
                    - "e2e-az2"

带服务账户和环境变量的 Pod 模板

apiVersion: tekton.dev/v1
kind: TaskRun
metadata:
  name: build-with-env
spec:
  taskRef:
    name: build-app
  podTemplate:
    serviceAccountName: build-service-account
    env:
      - name: BUILD_ENVIRONMENT
        value: "production"
      - name: LOG_LEVEL
        value: "debug"

参考资料