如何配置Kubernetes以實現(xiàn)最大程度的可擴展性

lastSeries 發(fā)布于2019-06-28 16:03 / 3140人閱讀

摘要：不過，這并不意味著在任何的環(huán)境下都可以進行擴展。有一些方法可以讓用戶最大限度地發(fā)揮的擴展能力，而在擴展時，有一些重要事項和限制需要注意，本文中我將對這些內(nèi)容進行說明。總結(jié)集群可以大規(guī)模擴展，但可能會遇到與配額和性能相關(guān)的問題。

Kubernetes的設(shè)計初衷是要解決管理大規(guī)模容器化環(huán)境時的困難。不過，這并不意味著Kubernetes在任何的環(huán)境下都可以進行擴展。有一些方法可以讓用戶最大限度地發(fā)揮Kubernetes的擴展能力，而在擴展Kubernetes時，有一些重要事項和限制需要注意，本文中我將對這些內(nèi)容進行說明。

規(guī)模和性能

擴展Kubernetes集群，首先要注意的就是規(guī)模和性能之間的平衡。比如，Kubernetes 1.6可被用于多達5000個節(jié)點的集群。不過5000個節(jié)點并不是硬性限制的最大值，它只是一個推薦的節(jié)點最大值。在實際使用中，節(jié)點數(shù)可以遠超過5000個，只是這樣會導(dǎo)致性能下降罷了。

這個問題具體來說是這樣的：Kubernetes有兩個服務(wù)層級的目標，一個是在一秒內(nèi)返回99%的API調(diào)用。另一個是在5秒內(nèi)啟動99%的pods。盡管這些目標并不是完整的一套性能指標，但它們確實為評估通用集群性能提供了良好的基準。而據(jù)Kubernetes所說，超過5000個節(jié)點的集群可能無法實現(xiàn)這些服務(wù)層級的目標。

所以有一點請大家注意，在有些時候，為了發(fā)揮Kubernetes的擴展性，你有可能不得不犧牲一部分的性能，這些犧牲對你來說既可能是值得的，也可能是不值得的，而這取決于你具體的部署場景。

配額（quotas）

在建立非常大規(guī)模的Kubernetes集群時，你可能會遇到的一個主要問題就是配額問題。對于基于云的節(jié)點尤為如此，因為云服務(wù)提供商通常情況下會設(shè)置配額限制。

這個問題之所以如此重要，是因為部署大規(guī)模的Kubernetes集群實際上是一個看似簡單的過程。config-default.sh文件有NUM_NODES的設(shè)置。表面上，你可以通過加大與此設(shè)置相關(guān)聯(lián)的值來構(gòu)建大規(guī)模集群。雖然這在某些情況下可行，但最終也可能會遭遇到配額問題。因此，在你打算擴展集群之前，很有必要就現(xiàn)有的任何配額先和云供應(yīng)商進行溝通。云供應(yīng)商不僅可以讓你了解現(xiàn)有配額的情況，而且至少一部分云供應(yīng)商會同意用戶增加配額限制的請求。

當你在評估這些限制的時候，需要注意，盡管配額限制會直接限制你創(chuàng)建Kubernetes集群的數(shù)量，然而集群大小的限制更多是出自與Kubernetes間接相關(guān)的配額。例如，提供商可能會限制允許你使用的IP地址數(shù)量，或者限制你創(chuàng)建的虛擬機實例數(shù)量。而好消息是，主要的幾個云服務(wù)商已經(jīng)有多次和Kubernetes打交道的經(jīng)驗，應(yīng)該能夠幫助你解決這些問題。

主節(jié)點

除了上述的限制外，還需要考慮的一個問題是集群大小對所需的主節(jié)點大小和數(shù)量的影響。這些取決于Kubernetes的實現(xiàn)方式，不過要記住的一點是，集群越大，所需的主節(jié)點數(shù)量也越多，而那些主節(jié)點的功能需求也就越高。

如果你正在從頭構(gòu)建新的Kubernetes集群，這可能是一個無關(guān)的問題，畢竟確定需要的主節(jié)點數(shù)量是集群規(guī)劃過程中的正常階段。可是如果你打算擴展現(xiàn)有Kubernetes集群，那么你更需要去多加考慮主節(jié)點的需求，因為在集群啟動時主節(jié)點的大小就已經(jīng)設(shè)置好了，而且不能夠動態(tài)調(diào)整。

擴展附加組件（scaling add-ons）

另一件需要我們注意的是，Kubernetes定義了附加組件容器的資源限制。這些資源限制可確保附加組件不會消耗過多的CPU和內(nèi)存資源。

這些有關(guān)限制的問題是，它們是基于相對較小的集群進行定義的。如果你在大規(guī)模集群中運行某些附加組件，它們可能會需要超額使用更多的資源。這是因為附加組件必須服務(wù)更多的節(jié)點，也因此需要額外的資源。如果開始出現(xiàn)與組件相關(guān)限制的問題，那么你就會看到附加組件一個一個地被kill掉。

總結(jié)

Kubernetes集群可以大規(guī)模擴展，但可能會遇到與配額和性能相關(guān)的問題。因此，在向Kubernetes集群添加大量新節(jié)點之前，請一定要仔細考慮橫向擴展所出現(xiàn)的各種需求。