实现高可用性的 Kubernetes 工作负载

本文档建议采用 Kubernetes 容器工作负载策略，以使您的应用在 Google Distributed Cloud (GDC) 网闸隔离的多可用区环境中更具容错能力。GDC 支持 Kubernetes 原生容器应用，这些应用在 Google Kubernetes Engine (GKE) 上得到广泛使用和支持。

本文档中的策略适用于负责创建弹性工作负载的应用开发者。

如需了解详情，请参阅 GDC 网闸隔离配置文档的受众群体。

针对高可用性应用的 Kubernetes 注意事项

在 Kubernetes 中实现高可用性 (HA) 不仅仅是控制平面。您还必须在 Google Distributed Cloud (GDC) 经过网闸隔离的环境中以弹性方式设计和部署容器工作负载。Kubernetes 提供了多种强大的机制，可最大限度地减少停机时间，并提供高可用性服务，即使在遇到基础设施问题或进行日常维护时也是如此。以下主题是需要考虑的关键高可用性策略：

  • 通过副本和自动扩缩功能保持可用性：确保应用有足够的正在运行的实例来处理延迟需求，并能在单个 pod 发生故障时正常运行。

    • Pod 副本：维护一组稳定的相同 Pod 副本。如果某个 pod 发生故障，ReplicaSet 控制器会自动创建一个新 pod 来替代它。如需了解详情，请参阅 Kubernetes ReplicaSet 文档。

    • Pod 横向自动扩缩器 (HPA)：根据 CPU 利用率等指标自动调整副本数量，让您的应用能够应对流量高峰。如需了解详情，请参阅 Kubernetes HPA 文档。

  • 使用 PodDisruptionBudget (PDB) 尽可能缩短停机时间：使用 PDB 限制在主动中断（例如节点维护）期间可同时停机的 pod 数量。此策略可确保最低级别的可用性。如需了解详情，请参阅 Kubernetes PDB 文档。

  • 通过反亲和性规则分散风险：使用 Pod 反亲和性来确保同一应用的多个副本不会调度到同一节点上。此策略可防止单个基础架构故障导致所有副本都无法正常运行。如需了解详情，请参阅 Kubernetes 亲和性文档。

  • 使用探测的健康检查：实现活跃性、就绪性和启动探测，以帮助 Kubernetes 检测并从不健康的 pod 中恢复。探测可确保流量仅路由至能够处理流量的 pod。如需了解详情，请参阅 Kubernetes 探测文档。

  • 通过服务实现稳定的端点：使用 Kubernetes Service 对象为 Pod 提供稳定的 IP 地址和 DNS 名称，从而将客户端与各个 Pod 生命周期分离，并提供内部负载均衡。如需了解详情，请参阅 Kubernetes 服务文档。

  • 使用部署实现平稳更新和回滚：使用 Kubernetes Deployment 对象为容器工作负载提供平稳更新和回滚。如需了解详情，请参阅 Kubernetes Deployment 文档。

  • 设置资源请求和限制：定义容器所需的 CPU 和内存资源。这些规范有助于 Kubernetes 调度器有效地放置 pod，以防止资源争用影响可用性。如需了解详情，请参阅 Kubernetes 资源管理文档。

后续步骤