Kubernetes（简称K8s）作为容器编排的事实标准，在现代云计算和微服务架构中扮演着重要角色。然而，在实际运维过程中，K8s集群的故障排查和性能调优往往是技术挑战的难点。本文将深入探讨K8s的高效故障排查与性能调优实战攻略，帮助您应对日常运维中的难题。
一、K8s故障排查实战
1. Pod节点NotReady问题及解决方案
问题概述：当Kubernetes集群中的某个节点状态显示为NotReady时，意味着该节点无法正常工作，可能会导致Pod无法调度，从而影响整个应用的可用性。
原因分析：
- 资源不足：CPU和内存压力，磁盘空间不足。
- Kubelet服务故障：Kubelet进程未运行或崩溃。
- 网络问题：节点与Kubernetes控制平面或其他节点之间的网络连接故障。
- 容器运行时问题：Docker或其他容器运行时未正常工作。
- 节点维护状态：节点被人为标记为维护状态。
- 系统级别问题：操作系统的错误、内核崩溃等。
排查步骤：
- 查看节点状态：
kubectl describe node <node-name> - 检查资源使用情况
- 检查Kubelet和Docker状态：
systemctl status kubelet,systemctl status docker - 检查网络连接
- 检查容器运行时状态
解决方案：
- 释放资源：清理无用的Pod和容器。
- 重启Kubelet
- 处理网络问题
- 解决系统级别问题
2. Pod初始化失败
问题：Pod处于Init:CrashLoopBackOff或Init:Error状态。
故障排查：
- 使用以下命令查看Pod的状态和事件：
kubectl describe pod <pod-name> - 使用以下命令查看初始化容器的日志：
kubectl logs <pod-name> -c <init-container-name>
常见错误信息：
Error: failed to start container "init-container": Error response from daemon: ...
解决方案：
- 确保命令和参数正确无误。
- 确认网络、存储卷等依赖项已准备好并可用。
- 调整初始化逻辑以处理潜在的错误情况。
二、K8s性能调优实战
1. 硬件和网络优化
- 硬件升级：使用较新的服务器，增加CPU、内存、存储和网络接口卡（NIC）的性能。
- 网络配置：使用高性能的交换机和网卡，启用TCP时间戳复用（TIMEWAIT复用）和增大源端口范围。
2. 内核参数调整
fs.file-max：允许更多的文件句柄。net.ipv4.iplocalportrange、net.core.somaxconn：优化网络连接管理。
3. etcd优化
- 高可用性：搭建高可用的etcd集群。
- 使用etcd operator进行自动管理。
4. Kubernetes组件优化
- 优化API服务器的性能：
--max-requests-inflight、--max-mutating-requests-inflight。 - 优化控制器管理器的参数：
--controllers、--queue-length。 - 优化kubelet参数：
--kube-api-server-request-timeout、--balance-similar-node-groups、--kubelet-arg-bootstrap-kubeconfig、--container-runtime-endpoint。
5. 资源管理和调度优化
- 资源配额：为节点和Pod设置合适的资源配额。
通过以上实战攻略，相信您能够更加高效地应对K8s集群的故障排查和性能调优问题，确保K8s集群的稳定运行。