Debian上Kubernetes资源调度如何配置 - 问答

在Debian上配置Kubernetes资源调度涉及多个方面，包括硬件资源、内核参数、Kubernetes配置和网络设置等。以下是一些常见的配置步骤和最佳实践：

1. 硬件资源优化

CPU：确保有足够的CPU资源分配给Kubernetes节点和Pod。
内存：增加节点的内存容量，特别是对于内存密集型应用。
存储：使用高性能的SSD存储，避免使用网络文件系统（如NFS），因为它们可能会引入延迟。

2. 内核参数优化

编辑 /etc/sysctl.conf 文件，添加或修改以下参数：

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

然后运行 sysctl -p 使更改生效。

3. Kubernetes配置优化

节点亲和性和反亲和性：合理使用节点亲和性和反亲和性来调度Pod，以平衡负载和提高资源利用率。
资源请求和限制：为Pod设置合理的资源请求和限制，避免资源争用和OOM（Out of Memory）问题。
调度策略：使用合适的调度策略，如Spread或Binpack，以优化Pod的分布。

4. 网络优化

CNI插件：选择高性能的CNI（Container Network Interface）插件，如Calico、Flannel或Weave。
MTU设置：确保网络接口的MTU（Maximum Transmission Unit）设置正确，通常为1500或9000（对于Jumbo Frames）。
网络策略：合理配置网络策略，避免不必要的网络流量和安全风险。

5. 监控和日志

监控工具：使用Prometheus和Grafana等监控工具来实时监控Kubernetes集群的性能指标。
日志管理：配置集中式日志管理，如ELK Stack（Elasticsearch, Logstash, Kibana），以便快速定位和解决问题。

6. 高级调度

亲和性调度：包括节点亲和性（NodeAffinity）、Pod亲和性（PodAffinity）和Pod反亲和性（PodAntiAffinity），用于满足特殊的调度需求。
污点与容忍：通过污点（Taints）与容忍度（Tolerations）调度，避免Pod被分配到不合适的节点上。

7. 自定义调度器

Kubernetes内置的默认调度器 kube-scheduler 包含很多节点预选策略和优选策略，可以满足大多数场景下的调度需求，但在一些特殊场景下，可能需要使用自定义调度器。

8. 配置示例

以下是一个简单的示例，展示如何在Debian上配置Kubernetes集群：

安装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

加入工作节点

在工作节点上执行以下命令：

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

安装网络插件（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

通过以上步骤，您可以在Debian上成功配置Kubernetes集群，并根据具体需求进行进一步的优化和调整。

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