总体结论
在CentOS上运行 Kubernetes 的性能主要取决于内核版本、容器运行时、CNI 网络插件与存储/硬件等基础条件。使用CentOS 7.9(内核 3.10)搭配较新的 Kubernetes 1.28+ 常出现网络栈与连接跟踪瓶颈,表现为吞吐低、偶发卡顿;将内核升级到5.x或迁移到CentOS 8 Stream / Rocky Linux 8/9等更新发行版后,网络与整体性能通常会有数量级提升。因此,在老内核上“能跑但不快”的情况较为常见,优化重点应放在系统与内核层面。
影响性能的关键因素
- 内核与网络栈:老内核(如3.10)对IPVS conn_reuse_mode、eBPF、VXLAN与nf_conntrack等关键优化缺失或较弱,高并发/大规模连接下易出现吞吐与延迟劣化。升级到**5.10+**可显著改善。
- 容器运行时:containerd为自 v1.24 起的推荐运行时,配合systemd cgroup 驱动可减少资源争用与调度开销。
- CNI 与 kube-proxy:大规模服务下优先IPVS模式(需较新内核支持),并合理调大conntrack相关阈值;基于 eBPF 的 CNI(如 Cilium)需要较新内核才能发挥优势。
- 存储与文件系统:数据库/日志等敏感负载建议使用SSD/NVMe与合适的StorageClass;按需调整inotify与AIO等内核参数以减少文件系统瓶颈。
- 硬件与网络:优先**10Gbps+**网卡、充足内存与 CPU,避免 swap 对延迟的影响。
不同 CentOS 版本的性能对比
| 系统版本与内核 |
适配的 K8s 版本 |
典型现象 |
性能建议 |
| CentOS 7.9(3.10) |
≤1.27 基本可用;1.28+ 易出现网络慢、偶发卡顿 |
iperf3 仅百 KB/s–几 MB/s、节点间通信异常、CPU 间歇僵死 |
升级内核至5.4 LTS(ELRepo),或迁移至CentOS 8 Stream / Rocky Linux 8/9;升级后再评估 |
| CentOS 8 Stream / Rocky Linux 8/9(4.18+,可升级 5.x) |
1.28+ 推荐 |
网络与调度稳定,可启用 IPVS/eBPF |
保持内核与驱动更新,按负载调优 sysctl、CNI 与 kube-proxy |
快速优化清单
- 升级内核(CentOS 7 场景优先):启用 ELRepo,安装kernel-lt 5.4并设为默认;重启后用uname -r确认。
- 基础 sysctl 与网络:开启net.ipv4.ip_forward=1、bridge-nf-call-iptables/ip6tables=1,适度调整rmem/wmem、tcp_max_syn_backlog、tcp_max_tw_buckets等。
- 运行时与 kubelet:使用containerd,设置cgroup driver=systemd;按需提升kubelet --max-pods。
- kube-proxy 与 CNI:优先IPVS模式并调大conntrack;大规模/低延迟场景可评估Cilium(eBPF)。
- 存储与文件系统:为数据库/日志等选择SSD/NVMe与匹配StorageClass;按需提升vm.max_map_count、fs.inotify.max_user_watches、fs.aio-max-nr。
- 资源与调度:为 Pod 设置合理requests/limits,结合HPA/CA、亲和/反亲和与拓扑分布提升利用率与稳定性。
- 监控与观测:部署Prometheus + Grafana监控节点与网络指标,配合日志体系定位瓶颈。
选型与升级建议
- 新集群优先选择CentOS Stream 8/9、Rocky Linux 8/9或Ubuntu 22.04 LTS等提供5.x内核与良好 K8s 生态的发行版,避免老内核带来的“隐性天花板”。
- 既有 CentOS 7.9 环境,短期可通过ELRepo 升级至 5.4 LTS缓解;中长期建议迁移到更新发行版,获得更好的IPVS/eBPF/VXLAN与容器原生支持。