用戶數從 0 到億，我的 K8s 踩坑血淚史

  • 2019 年 10 月 3 日
  • 筆記

file
作者 | 平名 阿里服務端開發技術專家

導讀：容器服務 Kubernetes 是目前炙手可熱的雲原生基礎設施，作者過去一年上線了一個用戶數極速增長的應用：該應用一個月內日活用戶從零至四千萬，用戶數從零到一億的裂變式增長，充分享受了容器服務快速簡便的擴容操作和高可用特性。作者使用容器服務 Kubernetes 集群將公司內系統完全上雲 1 年多，本篇文章記錄了其中的踩坑與優化記錄。

關注「阿里巴巴雲原生」公眾號，回復關鍵詞「資料」，即可獲得 2019 全年meetup 活動 PPT 合集及 K8s 最全知識圖譜。

創建集群

創建集群時，做好規劃，選擇優化好的集群配置，可以大大減少後期運維工作，其中部分集群的配置在建立後再也沒法修改或者修改極其麻煩。

集群規劃

            Terway 是阿里雲容器服務自研的網路插件，功能上完全兼容 Flannel，如果保守，還是使用 Flannel  

  • Pod 網路 CIDR

默認 16 的大網段，有效的網段或者其子網 10.0.0.0/8，172.16-31.0.0/12-16，192.168.0.0/16

  • Service CIDR
    • 默認 20 的網段，可選：10.0.0.0/16-24，172.16-31.0.0/16-24，192.168.0.0/16-24
    • 網段不能衝突重複，建立後沒法修改；
    • 多個區域的多個交換機。
  • 公網訪問 ApiServer
    • 對於線上等安全要求高的集群，可以選擇不暴露 apiserver, 只有私網 SLB, 但是這樣沒法使用雲效發布；
    • 日常預發等集群，可以暴露公網 SLB 到 apiserver, 集群建立後立即為 slb 建立訪問控制，限制 slb 只能雲效訪問；

註： K8s 每次安全漏洞幾乎都與 ApiServer 有關，對於線上 K8s 集群，要及時升級修補程式，或者不開放公網 apiserver,使用嚴格的安全組和訪問控制。

  • 安全組
    • 設置安全組限定訪問範圍，為 master 與 worker 機器使用。

 

  • Master 機器規劃

   為了高可用，一般使用 3 節點，Master 選擇規則如下：

節點數  master 規格
1-5個 4C8G
6-20個節點 4C16G
21-100個節點 8C32G
100-200個節點 16C64G

master 機器的存儲建議高性能的 50-100G SSD，因為會運行 ETCD，作業系統佔用不超過 8G。

  • Worker 機器規劃
    • 阿里雲首推神龍機器，沒有神龍機器的區域，選用高配 ECS，配置規格根據部署的 POD 規格乘以一定倍數，比如 Java 應用 pod 一般選擇 4C8G，ECS 則購買 32C64G 或者 64C128G 為好，設置部署的時候為 pod 設置固定的 request/limit;
    • 我們選用的機器配置：
      • 32C64G ECS
      • 存儲。系統盤：100G SSD,  數據盤：400G 高效雲盤
      • 作業系統：centos 7.4 64 位

集群建立與配置

建立集群時設置：

  • 通過控制台建立集群，阿里雲容器服務提供的非常簡易的一鍵部署集群功能，通過嚮導完成 K8S 集群的建立；
  • 按照以上規劃設置 master，worker 節點，掛載 /var/lib/docker 到數據盤；
  • 設置合理的 Pod 網路 CIDR, Service CIDR ip 網段；
  • 設置合理的安全策略，是否暴露 apiserver（需要直接雲效發布的，需要開放公網暴露，並做嚴格的訪問控制）;
  • ingress 選擇安全，可以使用內網，如果需要公網，可以在控制台很方便建立，同時做好訪問控制；
  • kube-proxy 模式，因為 iptables 模式在更新一條規則時把 iptables 鎖住引發的性能問題，建議使用 IPVS 模式；
  • 節點 POD 數量，默認 128 太大，一個節點不可能部署這麼多，建議改為 64；
  • 節點服務埠訪問 (NodePort,SLB），可以適當擴大，默認的也一般足夠用。

集群配置修改：

部署設置

無狀態部署

使用無狀態部署 Deployment，參考這篇文章實現分批發布。
優化設置模板： 

apiVersion: apps/v1beta2  kind: Deployment  metadata:    annotations:      deployment.kubernetes.io/revision: '34'  # 標籤，映射 service    labels:      app: {app_name}-aone    name: {app_name}-aone-1    namespace: {app_name}  spec:    progressDeadlineSeconds: 600    replicas: 1    revisionHistoryLimit: 10    selector:      matchLabels:        app: {app_name}-aone  # 批量重啟更新策略    strategy:      rollingUpdate:        maxSurge: 25%        maxUnavailable: 25%      type: RollingUpdate    template:      metadata:        labels:          app: {app_name}-aone      spec:        containers:         # 環境變數增加時區          - env:              - name: TZ                value: Asia/Shanghai          - image: >-              registry-vpc.cn-north-2-gov-1.aliyuncs.com/{namespace}/{app_name}:20190820190005            imagePullPolicy: Always            # 啟動前執行優雅下線摘除 服務註冊            lifecycle:              preStop:                exec:                  command:                    - sudo                    - '-u'                    - admin                    - /home/{user_name}/{app_name}/bin/appctl.sh                    - {app_name}                    - stop            # 存活檢查，強烈建議設置            livenessProbe:              failureThreshold: 10              initialDelaySeconds: 30              periodSeconds: 10              successThreshold: 1              tcpSocket:                port: 5900              timeoutSeconds: 1            name: {app_name}-aone            # 就緒檢查，強烈建議設置            readinessProbe:              failureThreshold: 10              initialDelaySeconds: 30              periodSeconds: 10              successThreshold: 1              tcpSocket:                port: 5900              timeoutSeconds: 1            # 資源限制，這個一定要合理設置            resources:              limits:                cpu: '4'                memory: 8Gi              requests:                cpu: '4'                memory: 8Gi            terminationMessagePath: /dev/termination-log            terminationMessagePolicy: File            # 日誌存放目錄，映射到節點的/var/lib/docker/logs 數據盤，應用日誌目錄設置到/home/{user_name}/logs 下            volumeMounts:              - mountPath: /home/{user_name}/logs                name: volume-1553755418538        dnsPolicy: ClusterFirst        ## 私有鏡像倉庫的密鑰，從保密欄位獲取        imagePullSecrets:          - name: {app_name}-987        restartPolicy: Always        schedulerName: default-scheduler        securityContext: {}        terminationGracePeriodSeconds: 30        # 日誌存放目錄，映射到節點的/var/lib/docker/logs 數據盤        volumes:          - hostPath:              path: /var/lib/docker/logs/{app_name}              type: ''            name: volume-1553755418538

 

服務設置

因為容器服務的 Cloud Controller Manager 會同步刪除 service 建立關聯的 SLB，為了防止 service 配置修改誤刪除 slb 故障，並導致域名、安全等配置需要修改的坑，強烈建議 service 與 slb 解耦，service 採用 NodePort 的方式，slb 另外建立後端伺服器指向集群節點，如果需要透傳真實 IP，並考慮負載均衡，需要遵守一定的配置規則和方法，參考這個文章。

NodePort:

apiVersion: v1  kind: Service  metadata:    name: {app_name}    namespace: {namespaces}  spec:    clusterIP: 10.1.50.65  ## 策略關係到是否透傳真實 IP    externalTrafficPolicy: Cluster    ports:      - name:  {app_name}-80-7001        nodePort: 32653        port: 80        protocol: TCP        targetPort: 7001      - name:  {app_name}-5908-5908        nodePort: 30835        port: 5108        protocol: TCP        targetPort: 5108    selector:      app:  {app_name}    sessionAffinity: None    type: NodePort  status:    loadBalancer: {}

然後在負載均衡管理頁面，選擇後端伺服器指向集群的 worker 機器，設置埠為以上服務的埠：32653，完成配置，這樣在集群 service 修改或者刪除重建的時候，slb 不會被集群的 CCM 刪除，不會涉及到域名，安全等配置修改。同時，可以設置一些策略，需要升級修改服務配置時，分批切流等。

總結

阿里雲容器服務控制台雖然是雲上新產品，提供了極其簡單的一鍵部署功能，以及簡便的控制台管理。過去一年中，筆者一路見識阿里雲容器服務控制台從簡陋向強大的轉變過程，雖然多次踩坑，但阿里雲容器服務同學認真負責和極好的服務態度讓人佩服。

容器服務管理控制台還需要更多的考慮實際運維需求，並緊密結合已有的雲產品，比如雲效、EDAS、雲監控、日誌服務等，以應用為單位，提供更好服務。

掃描下方二維碼添加小助手，與 8000 位雲原生愛好者討論技術趨勢，實戰進階！
進群暗號：公司-崗位-城市
file

Tags:

VirMach 便宜 VPS