Debian上Kubernetes資源調度如何配置

在Debian上配置Kubernetes資源調度涉及多個方面，包括硬件資源、內核參數、Kubernetes配置和網絡設置等。以下是一些常見的配置步驟和最佳實踐：

1. 硬件資源優化

• CPU：確保有足夠的CPU資源分配給Kubernetes節點和Pod。
• 內存：增加節點的內存容量，特別是對于內存密集型應用。
• 存儲：使用高性能的SSD存儲，避免使用網絡文件系統（如NFS），因為它們可能會引入延遲。

2. 內核參數優化

編輯 /etc/sysctl.conf 文件，添加或修改以下參數：

net.core.somaxconn 65535
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog 65535
net.ipv4.ip_local_port_range 1024 65535
net.ipv4.tcp_tw_reuse 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout 30
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets 180000
vm.swappiness 10

然后運行 sysctl -p 使更改生效。

3. Kubernetes配置優化

• 節點親和性和反親和性：合理使用節點親和性和反親和性來調度Pod，以平衡負載和提高資源利用率。
• 資源請求和限制：為Pod設置合理的資源請求和限制，避免資源爭用和OOM（Out of Memory）問題。
• 調度策略：使用合適的調度策略，如Spread或Binpack，以優化Pod的分布。

4. 網絡優化

• CNI插件：選擇高性能的CNI（Container Network Interface）插件，如Calico、Flannel或Weave。
• MTU設置：確保網絡接口的MTU（Maximum Transmission Unit）設置正確，通常為1500或9000（對于Jumbo Frames）。
• 網絡策略：合理配置網絡策略，避免不必要的網絡流量和安全風險。

5. 監控和日志

• 監控工具：使用Prometheus和Grafana等監控工具來實時監控Kubernetes集群的性能指標。
• 日志管理：配置集中式日志管理，如ELK Stack（Elasticsearch, Logstash, Kibana），以便快速定位和解決問題。

6. 高級調度

• 親和性調度：包括節點親和性（NodeAffinity）、Pod親和性（PodAffinity）和Pod反親和性（PodAntiAffinity），用于滿足特殊的調度需求。
• 污點與容忍：通過污點（Taints）與容忍度（Tolerations）調度，避免Pod被分配到不合適的節點上。

7. 自定義調度器

• Kubernetes內置的默認調度器 kube-scheduler 包含很多節點預選策略和優選策略，可以滿足大多數場景下的調度需求，但在一些特殊場景下，可能需要使用自定義調度器。

8. 配置示例

以下是一個簡單的示例，展示如何在Debian上配置Kubernetes集群：

安裝Docker和Kubernetes工具

sudo apt update
sudo apt install -y docker.io
sudo systemctl enable --now docker

curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.lists
sudo apt update

sudo apt install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

初始化Kubernetes集群

sudo swapoff -as
sudo sed -i '/ swap / s/1/g' /etc/fstab

sudo tee /etc/modules-load.d/containerd.conf <<EOF
overlaybr_netfilter
EOF
sudo modprobe overlays
sudo modprobe br_netfilters

sudo tee /etc/sysctl.d/99-kubernetes-k8s.conf <<EOF
net.bridge.bridge-nf-call-iptables 1
net.ipv4.ip_forward 1
EOF
sudo sysctl --system

sudo kubeadm init --apiserver-advertise-address <master-node-ip> --image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers --kubernetes-version v1.28.0 --control-plane-endpoint <master-node-ip>:6443 --service-cidr 10.100.0.0/16 --token-ttl 0 --pod-network-cidr 10.244.0.0/16

加入工作節點

在工作節點上執行以下命令：

sudo kubeadm join <master-node-ip>:6443 --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>

安裝網絡插件（如Calico）

wget https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.26.1/manifests/calico.yaml
kubectl apply -f calico.yaml

sudo ufw allow 179/tcp
sudo ufw allow 4789/udp
sudo ufw allow 51820/udp
sudo ufw allow 51821/udp
sudo ufw reload

通過以上步驟，您可以在Debian上成功配置Kubernetes集群，并根據具體需求進行進一步的優化和調整。