基于Kubernetes的私有云实战.pdf
这份文档主要分享了基于 Kubernetes 构建私有云的实践经验，内容涵盖了私有云建设的背景、技术方案、以及实践过程中遇到的问题和解决方案。
**1. 背景与挑战**
* 公司规模扩大导致传统基础设施面临挑战，如资源利用率低、扩缩容效率低、异构机型复杂、机房成本高等。
* 微服务化趋势带来了服务数量的暴涨、资源需求的激增以及部署效率的急需提升。
* 传统服务治理和部署环境也存在诸多问题，例如配置管理复杂，L7 划分不清，研发调试困难。
**2. 私有云建设方案**
* **容器方案**: 选择了轻量级的容器（slim）方案，简化了容器镜像，减少了资源占用。
* **网络方案**: 选择了 Macvlan 网络方案，以实现全网互通、易于掌控、低延迟的特性。并提到了 Flannel 和 Calico 等其他网络方案的优劣。
* **集群方案**: 采用了超级部署屏蔽 K8S 的各类资源，实现了多集群管理和调度，以提高资源利用率和容灾能力。
* **服务发现方案**: 重新设计了服务发现方案，避免了 K8S 自带方案的不足，并解决了服务发现链路长的问题。
* **部署平台**: 构建了部署平台，实现混合部署、容器扩容、精确发版控制以及容器回滚到物理机等功能，以提高部署效率。
**3. 技术细节与选型**
* **容器技术**: 容器内部运行 Supervisord、Syslog、Sshd 等，提供了类似物理机的运行环境。
* **网络技术**: 选择了 Macvlan 作为网络方案，实现了 Pod 之间的直接通信，网络性能与物理机接近。
* **集群策略**: 采用了多集群方案，提供了更好的资源隔离和容灾能力。
* **调度优化**: 借助 Scheduling Framework 实现了自定义调度器，例如基于 CPU 实时使用率的调度。
**4. 实践收益**
* **成本降低**: 成本约为原物理机成本的 1/5，每年可节省 500w 左右。
* **效率提升**: 容器化后实现了快速扩缩容（20s）和迁移能力。
**5. 遇到的问题与解决方案**
* **时延增加**: 上容器后时延增加，这是由于容器内资源限制和进程调度导致的，通过修改 GOMAXPROCS 和使用 Lxcfs 解决了这个问题，提高了应用性能。
* **宿主机负载不均衡**: K8S 调度问题，通过自定义调度器和多集群策略缓解。
**6. 未来规划**
* 计划引入 Service Mesh，进一步提升服务治理能力。
**7. 结论**
该实践案例表明，基于 Kubernetes 构建私有云能够有效解决传统基础设施面临的挑战，并带来成本降低、效率提升等诸多收益。同时，针对实践中遇到的问题，也给出了详细的解决方案，具有很强的参考价值。
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