如何优化Debian上的K8s安装性能

Debian上K8s安装性能优化清单

一 基础系统与内核优化

• 关闭 Swap：执行swapoff -a并注释**/etc/fstab**中的 swap 行，避免内存颠簸影响调度与容器稳定性。
• 加载内核模块与网络转发：启用overlay与br_netfilter，开启net.ipv4.ip_forward=1，保证容器网络与网桥转发正常。
• 文件句柄与内核资源：提升系统级与进程级文件句柄上限（如nofile 65536/131072），并适度提高vm.max_map_count等内核参数，减少高并发下的资源瓶颈。
• 建议基线：操作系统优先选择Debian 12（Bookworm），节点至少2 核 CPU / 2GB RAM / 20GB 磁盘，并使用SSD/NVMe以降低 I/O 延迟。

二 容器运行时与镜像拉取

• 运行时选择：Kubernetes 自v1.24起使用containerd作为默认容器运行时；如使用 Docker，需配合cri-dockerd。
• containerd 配置要点：启用SystemdCgroup，使用overlay2存储驱动，按需配置镜像加速，减少拉取与解压开销。
• 拉取效率优化：在 kubelet 上开启并行拉取（serialize-image-pulls=false）、设置image-pull-progress-deadline=30，并在节点上预加载 pause 镜像，降低首轮调度与拉取阻塞。
• 示例 containerd 关键配置（/etc/containerd/config.toml）：
  • [plugins.“io.containerd.grpc.v1.cri”.containerd.runtimes.runc.options]
    • SystemdCgroup = true
  • [plugins.“io.containerd.grpc.v1.cri”.registry.mirrors]（按需添加国内镜像源）

三 网络与 kube-proxy 性能

• 网络插件：选择高性能、可扩展的Calico或Flannel，确保Pod CIDR与集群规划一致，避免网段冲突。
• kube-proxy 模式：在节点规模或 Service 数量较大时，将 kube-proxy 切换为IPVS模式，显著降低规则更新与匹配延迟；iptables 模式在大规模下性能劣化明显。
• 内核网络栈：适度增大net.core.rmem_max / net.core.wmem_max、net.core.netdev_max_backlog，优化 TCP 队列与缓冲区，提升高并发网络吞吐。

四 Kubelet、调度与 API 层关键参数

• kubelet：根据节点资源与密度设置**–max-pods**（常见为110或更高），开启SystemdCgroup，并配置合理的镜像拉取并发与超时，减少 Pod 启动排队。
• 调度与并发：提升 API Server 的**–max-requests-inflight与–max-mutating-requests-inflight**（如1500/1000等，视规模调整），提高大规模下的请求处理能力。
• 连接跟踪：在存在大量短连接或高并发网络时，提升nf_conntrack_max并优化nf_conntrack_tcp_timeout_established，降低 conntrack 成为瓶颈的风险。
• 控制面组件：为kube-apiserver / kube-controller-manager / kube-scheduler启用leader-elect，提升高可用与稳定性。

五 存储、监控与容量规划

• 存储与文件系统：优先使用SSD/NVMe与低延迟块存储；为数据库、日志等I/O 敏感负载配置合适的StorageClass与QoS，避免节点磁盘抖动影响整体性能。
• 监控与可观测性：部署Prometheus + Grafana监控节点与组件指标，使用ELK/Fluentd或 Loki 聚合日志，结合阈值告警快速定位性能退化。
• 容量与扩展：结合业务增长规划节点规模与Master 规格，在公有云上提前申请vCPU、内网 IP、安全组规则、路由表等配额，避免扩容受限。