org.springframework.transaction.CannotCreateTransactionException: Could not open JDBC Connection f

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🎉 一、错误日志

[2025-10-12 14:35:12.888] ERROR 12345 --- [kubelet] containerd-shim层：[Deployment] Failed to get user by id: 15002
org.springframework.transaction.CannotCreateTransactionException: Could not open JDBC Connection for transaction; nested exception is java.sql.SQLTransientConnectionException: HikariPool-1 - Connection is not available, request timed out after 30000ms.
Caused by: java.sql.SQLTransientConnectionException: HikariPool-1 - Connection is not available, request timed out after 30000ms.
Caused by: java.sql.SQLException: Connections could not be acquired from the underlying database!
[2025-10-12 14:35:12.888] Kubelet日志：[Node-01] 调度失败 - Pod "app-service-12345" 被拒绝，Reason: node-affinity conflict
[2025-10-12 14:35:12.888]Kubernetes API响应：
{
  "kind": "v1beta1 pod",
  "metadata": {
    "name": "app-service-12345",
    "namespace": "default"
  },
  "spec": {
    "亲和性": {
      "nodeAffinity": {
        "requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution": {
          "matchExpressions": [
            {
              "key": "kubernetes.io/hostname",
              "operator": "In",
              "values": ["node-01"]
            }
          ]
        }
      }
    }
  }
}
[2025-10-12 14:35:12.888] HikariCP配置： 
{
  "maximumPoolSize": 20,
  "connectionTimeout": 30000,
  "数据库地址": "node-01:3306",
  "JDBC URL": "jdbc:mysql://node-01:3306/mydb?useSSL=false&serverTimezone=UTC"
}
[2025-10-12 14:35:12.888] 节点资源监控（node-01）：
CPU使用率：98%（阈值85%触发告警）
内存使用率：82%（阈值75%触发告警）
磁盘使用率：95%（阈值90%触发告警）

🎉 二、业务场景

在Kubernetes集群中部署微服务架构（Spring Boot+MySQL），采用Deployment部署应用程序Pod和MySQL Pod。当同时有10个并发请求时，应用程序Pod与MySQL Pod被调度到同一节点（node-01），导致数据库连接池超时错误。具体表现为：

1. HTTP 500错误率从0.5%飙升至35%
2. MySQL错误日志显示"Too many connections"
3. 节点资源告警持续触发
4. 应用程序服务不可用

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

• 应用程序Pod在node-01调度失败
• 数据库连接池超时错误与节点资源告警同时发生
• 错误频率：每5分钟发生1次（JMeter压测500RPS时）

错误日志关键字提取：

• 关键错误类：org.springframework.transaction.CannotCreateTransactionException
• 错误消息：Connection is not available, request timed out after 30000ms
• 异常发生位置：com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool.getConnection(HikariPool.java:195)
• 相关上下文：JDBC URL指向node-01:3306，节点资源使用率超阈值

初步假设：

1. NodeAffinity规则强制Pod部署到node-01
2. 节点资源过载导致数据库服务不可用
3. HikariCP连接池配置不合理（最大连接数20）

计划的排查方向：

1. 检查Deployment的Affinity配置
2. 监控节点资源使用情况
3. 调整HikariCP连接池参数
4. 测试多节点部署效果

📝 2. 详细排查步骤

[步骤1] 检查Deployment Affinity配置

• 操作内容：使用kubectl describe deployment app-service查看Affinity规则
• 使用的工具：kubectl CLI
• 检查结果：

  spec:
    affinity:
      nodeAffinity:
        requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          matchExpressions:
          - key: "kubernetes.io/hostname"
            operator: "In"
            values: ["node-01"]
  

• 分析判断：存在强制部署到node-01的规则

[步骤2] 调试节点资源使用

• 操作内容：执行kubectl top node node-01
• 预期结果：资源使用率低于阈值
• 实际结果：

  CPU    Memory    Disk
  98%    82%       95%
  

• 新的发现：节点资源已达到极限

[步骤3] 测试多节点部署

• 操作内容：临时注释NodeAffinity规则
• 预期结果：Pod能调度到其他可用节点
• 实际结果：Pod成功调度到node-02（资源使用率65%）
• 新的发现：node-02资源充足

[步骤4] 验证数据库连接池

• 操作内容：使用jmxmp工具连接HikariCP
• 测试数据：最大连接数=20，实际连接数=18
• 测试结果：连接等待时间从50ms增加到3.2s
• 结论：连接池配置合理

[步骤5] 分析调度策略

• 操作内容：执行kubectl get pods -A --show-labels
• 发现：MySQL Pod也配置了相同的NodeAffinity规则

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：调整NodeAffinity规则

• 提出背景：解决Pod调度冲突
• 具体操作：
  1. 修改Deployment配置：

  spec:
    affinity:
      nodeAffinity:
        requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          matchExpressions:
          - key: "kubernetes.io/hostname"
            operator: "NotIn"
            values: ["node-01"]
  

  2. 重启Deployment：kubectl rollout restart deployment app-service
• 执行结果：Pod成功调度到node-02和node-03
• 失败原因分析：未考虑MySQL Pod的Affinity规则

方案二：优化资源分配

• 提出背景：解决节点资源过载
• 具体操作：
  1. 增加node-01的CPU配额：kubectl limitrange create -n default --resource requests.cpu<="1"
  2. 设置MySQL Pod的CPU请求：kubectl spec pod mysql --resource requests.cpu="0.5"
• 执行结果：节点CPU使用率降至78%
• 失败原因分析：未触及根本问题（Affinity冲突）

方案三：实施PodAntiAffinity

• 提出背景：彻底解决Pod冲突
• 具体操作：
  1. 修改Deployment配置：

  spec:
    affinity:
      podAntiAffinity:
        requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        - labelSelector:
            matchLabels:
              app: mysql
          topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
  

  2. 修改MySQL Pod配置：

  spec:
    affinity:
      podAntiAffinity:
        preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        - weight: 100
          podAffinityTerm:
            labelSelector:
              matchLabels:
                app: app-service
            topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
  

• 执行结果：Pod自动分散到不同节点
• 验证测试：JMeter 1000RPS下错误率<0.5%

🎉 最终有效解决方案

1. 配置PodAntiAffinity规则：
   • 应用程序Pod避免与MySQL Pod同节点
   • MySQL Pod优先部署到应用程序Pod所在节点
2. 调整资源分配：
   • node-01设置CPU配额为2核
   • MySQL Pod设置CPU请求为0.5核
3. HikariCP优化：

   maximumPoolSize=50
   connectionTimeout=60000
   validationTimeout=30000
   

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