大规模集群的注意事项

集群包含多个运行着 Kubernetes 代理程序、 由控制平面管理的一组节点（物理机或虚拟机）。 Kubernetes v1.31 单个集群支持的最大节点数为 5,000。 更具体地说，Kubernetes 设计为满足以下所有标准的配置：

• 每个节点的 Pod 数量不超过 110
• 节点数不超过 5,000
• Pod 总数不超过 150,000
• 容器总数不超过 300,000

你可以通过添加或删除节点来对集群扩缩容。集群扩缩容的方式取决于集群的部署方式。

云供应商资源配额

为避免遇到云供应商配额问题，在创建具有大规模节点的集群时，请考虑以下事项：

• 请求增加云资源的配额，例如：
  • 计算实例
  • CPU
  • 存储卷
  • 使用中的 IP 地址
  • 数据包过滤规则集
  • 负载均衡数量
  • 网络子网
  • 日志流
• 由于某些云供应商限制了创建新实例的速度，因此通过分批启动新节点来控制集群扩展操作，并在各批之间有一个暂停。

控制面组件

对于大型集群，你需要一个具有足够计算能力和其他资源的控制平面。

通常，你将在每个故障区域运行一个或两个控制平面实例， 先垂直缩放这些实例，然后在到达下降点（垂直）后再水平缩放。

你应该在每个故障区域至少应运行一个实例，以提供容错能力。 Kubernetes 节点不会自动将流量引向相同故障区域中的控制平面端点。 但是，你的云供应商可能有自己的机制来执行此操作。

例如，使用托管的负载均衡器时，你可以配置负载均衡器发送源自故障区域 A 中的 kubelet 和 Pod 的流量， 并将该流量仅定向到也位于区域 A 中的控制平面主机。 如果单个控制平面主机或端点故障区域 A 脱机，则意味着区域 A 中的节点的所有控制平面流量现在都在区域之间发送。 在每个区域中运行多个控制平面主机能降低出现这种结果的可能性。

etcd 存储

为了提高大规模集群的性能，你可以将事件对象存储在单独的专用 etcd 实例中。

在创建集群时，你可以（使用自定义工具）：

• 启动并配置额外的 etcd 实例
• 配置 API 服务器，将它用于存储事件

有关为大型集群配置和管理 etcd 的详细信息， 请参阅为 Kubernetes 运行 etcd 集群和使用 kubeadm 创建一个高可用 etcd 集群。

插件资源

Kubernetes 资源限制有助于最大程度地减少内存泄漏的影响以及 Pod 和容器可能对其他组件的其他方式的影响。 这些资源限制适用于插件资源， 就像它们适用于应用程序工作负载一样。

例如，你可以对日志组件设置 CPU 和内存限制：

  ...
  containers:
  - name: fluentd-cloud-logging
    image: fluent/fluentd-kubernetes-daemonset:v1
    resources:
      limits:
        cpu: 100m
        memory: 200Mi

插件的默认限制通常基于从中小规模 Kubernetes 集群上运行每个插件的经验收集的数据。 插件在大规模集群上运行时，某些资源消耗常常比其默认限制更多。 如果在不调整这些值的情况下部署了大规模集群，则插件可能会不断被杀死，因为它们不断达到内存限制。 或者，插件可能会运行，但由于 CPU 时间片的限制而导致性能不佳。

为避免遇到集群插件资源问题，在创建大规模集群时，请考虑以下事项：

• 部分垂直扩展插件 —— 总有一个插件副本服务于整个集群或服务于整个故障区域。 对于这些附加组件，请在扩大集群时加大资源请求和资源限制。
• 许多水平扩展插件 —— 你可以通过运行更多的 Pod 来增加容量——但是在大规模集群下， 可能还需要稍微提高 CPU 或内存限制。 Vertical Pod Autoscaler 可以在 recommender 模式下运行，以提供有关请求和限制的建议数字。
• 一些插件在每个节点上运行一个副本，并由 DaemonSet 控制： 例如，节点级日志聚合器。与水平扩展插件的情况类似， 你可能还需要稍微提高 CPU 或内存限制。

接下来

• VerticalPodAutoscaler 是一种自定义资源，你可以将其部署到集群中，帮助你管理 Pod 的资源请求和资源限制。 了解有关 Vertical Pod Autoscaler 的更多信息，了解如何用它扩展集群组件（包括对集群至关重要的插件）的信息。

• 阅读关于集群自动扩缩容的信息。

• addon resizer 可帮助你在集群规模变化时自动调整插件的大小。