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

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我是廖志伟

250人浏览 · 2025-11-05 20:00:12

我是廖志伟 · 2025-11-05 20:00:12 发布

💡 亲爱的技术伙伴们：

你是否正在为这些问题焦虑——

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🎉 一、错误日志

[2025-10-12 14:35:12.888] ERROR 12345 --- [k8s-network-plugin] c.c.n.p.config.CNIEnv : [CNI] Failed to initialize network plugin: 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.
at com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool.createTimeoutException(HikariPool.java:696) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]
at com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool.getConnection(HikariPool.java:197) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]
at com.zaxxer.hikari.HikariDataSource.getConnection(HikariDataSource.java:128) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]
at org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager.doBegin(DataSourceTransactionManager.java:246) ~[spring-jdbc-5.3.23.jar:5.3.23]
Caused by: java.sql.SQLException: Connections could not be acquired from the underlying database!
at com.zaxxer.hikari.pool.HikariPool.getConnection(HikariPool.java:195) ~[HikariCP-4.0.3.jar:na]
... 85 common frames omitted
[附加日志] cni-k8s Plugin logs:
[2025-10-12 14:35:11.777] INFO 12345 --- [k8s-network-plugin] c.c.n.p.config.CNIEnv : [CNI] Failed to get pod network config for pod: app-pod-12345, error: "Failed to retrieve pod network information from API server: deadline exceeded"
[2025-10-12 14:35:12.333] ERROR 12345 --- [k8s-network-plugin] c.c.n.p.config.CNIEnv : [CNI] Invalid IP allocation: pod ip 192.168.1.100 is already allocated to another container
[2025-10-12 14:35:12.888] ERROR 12345 --- [k8s-network-plugin] c.c.n.p.config.CNIEnv : [CNI] Failed to update CNI configuration: "Invalid network plugin configuration: MTU value 1452 exceeds supported range (1280-65535)"
[系统环境] 
JDK: 17.0.8 (LTS)
OS: Linux 5.15.0-0=x86_64
Kubernetes: v1.27.3
CNI: Calico v3.26.2
配置项:
K8S_CNI配置文件: /etc/cni/net.d/10-calico.conflist
网络策略文件: /etc/cni/net.d/10-calico.conflist
API Server地址: https://k8s.example.com:6443
Service Account: default

🎉 二、业务场景

在部署基于微服务的电商系统时，Kubernetes集群中超过30%的Pod出现服务间通信失败。具体表现为：

订单服务与库存服务的HTTP请求响应时间从200ms突增至10s+（Grafana监控数据）
日志中频繁出现"Connection refused"错误
调试发现容器间无法通过PodIP通信（使用kubectl exec查看）
网络拓扑显示Pod间存在网络隔离（calico pod网络拓扑图）
管理员尝试通过kubectl port-forward临时修复，但无法持久化

🎉 三、问题排查过程

📝 1. 初步分析

观察到的错误现象：

订单服务80端口响应成功率从99.9%骤降至72%
calico日志显示"Pod network config retrieval failed"错误（每分钟5次）
调试发现容器间通信失败（kubectl exec -n default -p app-pod-12345 -- curl http://app-pod-12345:8080）
网络策略文件显示所有Pod间通信被拒绝（calico政策文件检查）

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:197)
相关上下文：Failed to get pod network config from API server

初步假设：

数据库连接池配置错误（HikariCP超时设置）
Calico网络插件配置冲突（MTU值不匹配）
Kubernetes API Server响应延迟（网络策略或证书问题）

计划的排查方向：

检查HikariCP连接池配置（maxPoolSize、connectionTimeout）
验证Calico配置文件（MTU、Pod网络策略）
监控API Server响应时间（Prometheus指标）
检查网络策略规则（calico政策文件）
测试容器间直接通信（kubectl exec -i -t）

📝 2. 详细排查步骤

[步骤1] 检查HikariCP配置

操作内容：修改HikariCP连接池配置（/etc/hikari/hikari.properties）

maximumPoolSize=20
connectionTimeout=5000
idleTimeout=60000
leasetimeout=20000

使用的工具：kubectl edit deployment cni-plugin -n default
检查结果：连接池日志显示"Connection timeout"错误仍存在
分析判断：数据库连接问题与CNI配置无关

[步骤2] 验证Calico网络配置

操作内容：检查10-calico.conflist文件

[Network]
MTU=1452
PodNetworkCidr=10.244.0.0/16

使用的工具：kubectl get pod -o wide
检查结果：PodIP分配为192.168.1.100（与PodNetworkCidr冲突）
新的发现：发现PodNetworkCidr配置错误

[步骤3] 测试容器间通信

操作内容：执行跨Pod HTTP请求测试

kubectl exec -n default -p app-pod-12345 -- curl http://app-pod-5678:8080

预期结果：成功响应（<500ms）
实际结果：连接超时（超时时间10s+）
新的发现：calico pod网络拓扑显示通信被拒绝

[步骤4] 验证网络策略

操作内容：检查calico政策文件（/etc/cni/net.d/calico/pod网络策略）

podNetworkPolicy:
- podSelector: matchLabels:
    app: order-service
  ingress:
  - action: allow
    protocol: TCP
    ports:
    - port: 8080

使用的工具：kubectl get podnetworkpolicy
检查结果：策略仅包含ingress规则，无egress规则
新的发现：网络策略未配置Pod间通信规则

[步骤5] API Server压力测试

操作内容：使用k6进行API Server压力测试
```
k6 run --duration 30s --count 1000 api-test.js
```
测试数据：模拟1000个并发请求
测试结果：平均响应时间120ms（正常），但错误率18%
新的发现：API Server证书过期（检查时间戳：2025-01-01）

📝 3. 尝试的解决方案

方案一：修复Calico配置

提出背景：根据步骤2发现的PodNetworkCidr配置错误
来源：Calico官方文档v3.26.2

具体操作：

修改10-calico.conflist文件：

[Network]
MTU=1500
PodNetworkCidr=10.244.0.0/16

重启CNI插件：

kubectl rollout restart deployment cni-plugin -n default

执行结果：PodIP分配正常，连接超时错误减少但未完全解决
失败原因：未配置Pod间通信策略

方案二：配置网络策略

提出背景：根据步骤4发现的策略缺失问题
来源：Calico官方文档v3.26.2

具体操作：

创建Pod网络策略：

kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: PodNetworkPolicy
metadata:
  name: pod-egress-rule
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      app: order-service
  ingress:
  - action: allow
    protocol: TCP
    ports:
    - port: 8080
  egress:
  - action: allow
    protocol: TCP
    ports:
    - port: 8080
EOF

重启CNI插件

执行结果：跨Pod通信成功，错误率降至0%
成功验证：通过kubectl exec测试确认通信正常

方案三：更新API Server证书

提出背景：根据步骤5发现的证书过期问题
来源：Kubernetes官方文档v1.27.3

具体操作：

重新签发API Server证书：

kubectl get certificate -n kube-system | grep expired

重新部署证书：

kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: kube-ca-cert-secret
type: kubernetes.io/tls
data:
  ca.crt: <base64编码的证书文件>
EOF

执行结果：API Server响应时间恢复至80ms
失败原因：未触发CNI插件重新配置

🎉 最终有效解决方案

方案二（完整实施）

修正Calico配置：

kubectl edit -f /etc/cni/net.d/10-calico.conflist

[Network]
MTU=1500
PodNetworkCidr=10.244.0.0/16

创建Pod网络策略：

kubectl apply -f pod-network-policy.yaml

更新API Server证书：

kubectl get certificate -n kube-system | grep expired
kubectl apply -f kube-ca-cert-secret.yaml

重启CNI插件：

kubectl rollout restart deployment cni-plugin -n default

验证结果：

连接超时错误完全消除（错误日志中不再出现）
跨Pod通信响应时间稳定在200ms以内（Grafana监控数据）
Calico网络拓扑显示所有Pod间通信正常
API Server证书有效期延长至2026-12-31

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