如何進行TKE集群組建的最佳實踐

這篇文章給大家介紹如何進行TKE集群組建的最佳實踐，內容非常詳細，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。

Kubernetes 版本

Kubernetes 版本迭代比較快，新版本通常包含許多 bug 修復和新功能，舊版本逐漸淘汰，建議創建集群時選擇當前 TKE 支持的最新版本，后續出新版本后也是可以支持 Master 和節點的版本升級的。

網絡模式: GlobalRouter vs VPC-CNI

GlobalRouter 模式架構:

• 基于 CNI 和 網橋實現的容器網絡能力，容器路由直接通過 VPC 底層實現；

• 容器與節點在同一網絡平面，但網段不與 VPC 網段重疊，容器網段地址充裕。

VPC-CNI 模式架構:

• 基于 CNI 和 VPC 彈性網卡實現的容器網絡能力，容器路由通過彈性網卡，性能相比 Global Router 約提高 10%；

• 容器與節點在同一網絡平面，網段在 VPC 網段內；

• 支持 Pod 固定 IP。

網絡模式對比:

支持三種使用方式：

• 創建集群時指定 GlobalRouter 模式；

• 創建集群時指定 VPC-CNI 模式，后續所有 Pod 都必須使用 VPC-CNI 模式創建；

• 創建集群時指定 GlobalRouter 模式，在需要使用 VPC-CNI 模式時為集群啟用 VPC-CNI 的支持，即兩種模式混用。

選型建議：

• 絕大多數情況下應該選擇 GlobalRouter，容器網段地址充裕，擴展性強，能適應規模較大的業務；

• 如果后期部分業務需要用到 VPC-CNI 模式，可以在 GlobalRouter 集群再開啟 VPC-CNI 支持，也就是 GlobalRouter 與 VPC-CNI 混用，僅對部分業務使用 VPC-CNI 模式；

• 如果完全了解并接受 VPC-CNI 的各種限制，并且需要集群內所有 Pod 都用 VPC-CNI 模式，可以創建集群時選擇 VPC-CNI 網絡插件。

參考官方文檔 《如何選擇容器服務網絡模式》: https://cloud.tencent.com/document/product/457/41636

運行時: Docker vs Containerd

Docker 作為運行時的架構：

• kubelet 內置的 dockershim 模塊幫傲嬌的 docker 適配了 CRI 接口，然后 kubelet 自己調自己的 dockershim (通過 socket 文件)，然后 dockershim 再調 dockerd 接口 (Docker HTTP API)，接著 dockerd 還要再調 docker-containerd (gRPC) 來實現容器的創建與銷毀等。

• 為什么調用鏈這么長？Kubernetes 一開始支持的就只是 Docker，后來引入了 CRI，將運行時抽象以支持多種運行時，而 Docker 跟 Kubernetes 在一些方面有一定的競爭，不甘做小弟，也就沒在 dockerd 層面實現 CRI 接口，所以 kubelet 為了讓 dockerd 支持 CRI，就自己為 dockerd 實現了 CRI。docker 本身內部組件也模塊化了，再加上一層 CRI 適配，調用鏈肯定就長了。

Containerd 作為運行時的架構：

• containerd 1.1 之后，支持 CRI Plugin，即 containerd 自身這里就可以適配 CRI 接口。

• 相比 Docker 方案，調用鏈少了 dockershim 和 dockerd。

運行時對比：

• containerd 方案由于繞過了 dockerd，調用鏈更短，組件更少，占用節點資源更少，繞過了 dockerd 本身的一些 bug，但 containerd 自身也還存在一些 bug (已修復一些，灰度中)。

• docker 方案歷史比較悠久，相對更成熟，支持 docker api，功能豐富，符合大多數人的使用習慣。

選型建議：

• Docker 方案 相比 containerd 更成熟，如果對穩定性要求很高，建議 docker 方案；

• 以下場景只能使用 docker:

• 
  

• Docker in docker (通常在 CI 場景)

• 節點上使用 docker 命令

• 調用 docker API

• 沒有以上場景建議使用 containerd。

Service 轉發模式: iptables vs ipvs

先看看 Service 的轉發原理：

• 節點上的 kube-proxy 組件 watch apiserver，獲取 Service 與 Endpoint，根據轉發模式將其轉化成 iptables 或 ipvs 規則并寫到節點上；

• 集群內的 client 去訪問 Service (Cluster IP)，會被 iptable/ipvs 規則負載均衡到 Service 對應的后端 pod。

轉發模式對比：

• ipvs 模式性能更高，但也存在一些已知未解決的 bug；

• iptables 模式更成熟穩定。

選型建議：

• 對穩定性要求極高且 service 數量小于 2000，選 iptables；

• 其余場景首選 ipvs。

集群類型: 托管集群 vs 獨立集群

托管集群:

• Master 組件用戶不可見，由騰訊云托管

• 很多新功能也是會率先支持托管的集群

• Master 的計算資源會根據集群規模自動擴容

• 用戶不需要為 Master 付費

獨立集群:

• Master 組件用戶可以完全掌控

• 用戶需要為 Master 付費購買機器

選型建議:

• 一般推薦托管集群

• 如果希望能能夠對 Master 完全掌控，可以使用獨立集群 (比如對 Master 進行個性化定制實現高級功能)

節點操作系統

TKE 主要支持 Ubuntu 和 CentOS 兩類發行版，帶 “TKE-Optimized” 后綴用的是 TKE 定制優化版的內核，其它的是 linux 社區官方開源內核:

TKE-Optimized 的優勢:

• 基于內核社區長期支持的 4.14.105 版本定制

• 針對容器和云場景進行優化

• 計算、存儲和網絡子系統均經過性能優化

• 對內核缺陷修復支持較好

• 完全開源：https://github.com/Tencent/TencentOS-kernel

選型建議:

• 推薦 “TKE-Optimized”，穩定性和技術支持都比較好

• 如果需要更高版本內核，選非 “TKE-Optimized”版本的操作系統

節點池

此特性當前正在灰度中，可申請開白名單使用。主要可用于批量管理節點：

• 節點 Label 與 Taint

• 節點組件啟動參數

• 節點自定義啟動腳本

• 操作系統與運行時 (暫未支持)

產品文檔：https://cloud.tencent.com/document/product/457/43719

適用場景:

• 異構節點分組管理，減少管理成本

• 讓集群更好支持復雜的調度規則 (Label, Taint)

• 頻繁擴縮容節點，減少操作成本

• 節點日常維護(版本升級)

用法舉例:

部分IO密集型業務需要高IO機型，為其創建一個節點池，配置機型并統一設置節點 Label 與 Taint，然后將 IO 密集型業務配置親和性，選中 Label，使其調度到高 IO 機型的節點 (Taint 可以避免其它業務 Pod 調度上來)。

隨著時間的推移，業務量快速上升，該 IO 密集型業務也需要更多的計算資源，在業務高峰時段，HPA 功能自動為該業務擴容了 Pod，而節點計算資源不夠用，這時節點池的自動伸縮功能自動擴容了節點，扛住了流量高峰。

啟動腳本

組件自定義參數

此特性當前也正在灰度中，可申請開白名單使用。

1. 創建集群時，可在集群信息界面“高級設置”中自定義 Master 組件部分啟動參數：

2. 添加節點時，可在云服務器配置界面的“高級設置”中自定義 kubelet 部分啟動參數：

節點啟動配置

1. 新建集群時，可在云服務器配置界面的“節點啟動配置”選項處添加節點啟動腳本：

2. 添加節點時，可在云服務器配置界面的“高級設置”中通過自定義數據配置節點啟動腳本 (可用于修改組件啟動參數、內核參數等):

關于如何進行TKE集群組建的最佳實踐就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，可以學到更多知識。如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到。