第 1 章 推荐的性能和可扩展性实践
1.1. 推荐的 control plane 实践
本主题为 OpenShift Container Platform 中的 control plane 提供推荐的性能和可扩展性实践。
1.1.1. 扩展集群的建议实践
本节中的指导信息仅与使用云供应商集成的安装相关。
应用以下最佳实践来扩展 OpenShift Container Platform 集群中的 worker 机器数量。您可以通过增加或减少 worker MachineSet 中定义的副本数量来扩展 worker 机器集。
将集群扩展到具有更多节点时：
- 将节点分散到所有可用区以获得更高的可用性。
- 同时扩展的机器数量不要超过 25 到 50 个。
- 考虑在每个可用区创建一个具有类似大小的替代实例类型的新计算机器集，以帮助缓解周期性供应商容量限制。例如，在 AWS 上，使用 m5.large 和 m5d.large。
云供应商可能会为 API 服务实施配额。因此，需要对集群逐渐进行扩展。
如果同时将计算机器集中的副本设置为更高数量，则控制器可能无法创建机器。部署 OpenShift Container Platform 的云平台可以处理的请求数量将会影响该进程。当尝试创建、检查和更新有状态的机器时，控制器会开始进行更多的查询。部署 OpenShift Container Platform 的云平台具有 API 请求限制，如果出现过量查询，则可能会因为云平台的限制而导致机器创建失败。
当扩展到具有大量节点时，启用机器健康检查。如果出现故障，健康检查会监控状况并自动修复不健康的机器。
当对大型且高密度的集群减少节点数时，可能需要大量时间，因为这个过程涉及排空或驱除在同时终止的节点上运行的对象。另外，如果要驱除的对象太多，对客户端的请求处理会出现瓶颈。默认客户端查询每秒(QPS)和突发率当前分别设置为 5 和 10。这些值无法在 OpenShift Container Platform 中修改。
1.1.2. Control plane 节点大小
控制平面节点资源要求取决于集群中的节点和对象的数量和类型。以下控制平面节点大小是基于控制平面密度测试的结果，或 Clusterdensity。此测试会在给定很多命名空间中创建以下对象：
- 1 个镜像流
- 1 个构建
-
5 个部署，其中 2 个 pod 副本处于
睡眠状态，每个状态都挂载 4 个 secret、4 个配置映射和 1 Downward API 卷 - 5 个服务，每个服务都指向前一个部署的 TCP/8080 和 TCP/8443 端口
- 1 个路由指向上一个服务的第一个路由
- 包含 2048 个随机字符串字符的 10 个 secret
- 10 个配置映射包含 2048 个随机字符串字符
| worker 节点数量 | 集群密度（命名空间） | CPU 内核 | 内存 (GB) |
|---|---|---|---|
| 24 | 500 | 4 | 16 |
| 120 | 1000 | 8 | 32 |
| 252 | 4000 | 16，但如果使用 OVN-Kubernetes 网络插件，则为 24 | 64，但在使用 OVN-Kubernetes 网络插件时为 128 |
| 501，但使用 OVN-Kubernetes 网络插件时未测试 | 4000 | 16 | 96 |
上表中的数据基于在 AWS 上运行的 OpenShift Container Platform，使用 r5.4xlarge 实例作为 control-plane 节点，m5.2xlarge 实例作为 worker 节点。
在具有三个 control plane 节点的大型高密度集群中，当其中一个节点停止、重启或失败时，CPU 和内存用量将会激增。故障可能是因为电源、网络、底层基础架构或意外情况造成意外问题，因为集群在关闭后重启，以节约成本。其余两个 control plane 节点必须处理负载才能高度可用，从而增加资源使用量。另外，在升级过程中还会有这个预期，因为 control plane 节点被封锁、排空并按顺序重新引导，以应用操作系统更新以及 control plane Operator 更新。为了避免级联失败，请将 control plane 节点上的总体 CPU 和内存资源使用量保留为最多 60% 的所有可用容量，以处理资源使用量激增。相应地增加 control plane 节点上的 CPU 和内存，以避免因为缺少资源而造成潜在的停机。
节点大小取决于集群中的节点和对象数量。它还取决于集群上是否正在主动创建这些对象。在创建对象时，control plane 在资源使用量方面与对象处于运行（running）阶段的时间相比更活跃。
Operator Lifecycle Manager（OLM）在 control plane 节点上运行，其内存占用量取决于 OLM 在集群中管理的命名空间和用户安装的 operator 的数量。Control plane 节点需要相应地调整大小，以避免 OOM 终止。以下数据基于集群最大测试的结果。
| 命名空间数量 | 处于空闲状态的 OLM 内存（GB） | 安装了 5 个用户 operator 的 OLM 内存（GB） |
|---|---|---|
| 500 | 0.823 | 1.7 |
| 1000 | 1.2 | 2.5 |
| 1500 | 1.7 | 3.2 |
| 2000 | 2 | 4.4 |
| 3000 | 2.7 | 5.6 |
| 4000 | 3.8 | 7.6 |
| 5000 | 4.2 | 9.02 |
| 6000 | 5.8 | 11.3 |
| 7000 | 6.6 | 12.9 |
| 8000 | 6.9 | 14.8 |
| 9000 | 8 | 17.7 |
| 10,000 | 9.9 | 21.6 |
您只能为以下配置修改正在运行的 OpenShift Container Platform 4.12 集群中的 control plane 节点大小：
- 使用用户置备的安装方法安装的集群。
- 使用安装程序置备的基础架构安装方法安装的 AWS 集群。
- 使用 control plane 机器集管理 control plane 机器的集群。
对于所有其他配置，您必须估计节点总数并在安装过程中使用推荐的 control plane 节点大小。
建议基于在带有 OpenShiftSDN 作为网络插件的 OpenShift Container Platform 集群上捕获的数据点。
在 OpenShift Container Platform 4.12 中，与 OpenShift Container Platform 3.11 及之前的版本相比，系统现在默认保留半个 CPU 内核(500 millicore)。确定大小时应该考虑这一点。
1.1.2.1. 为 control plane 机器选择更大的 Amazon Web Services 实例类型
如果 Amazon Web Services (AWS) 集群中的 control plane 机器需要更多资源，您可以为 control plane 机器选择更大的 AWS 实例类型。
使用 control plane 机器集的集群的步骤与不使用 control plane 机器集的集群的步骤不同。
如果不确定集群中 ControlPlaneMachineSet CR 的状态，您可以验证 CR 状态。
1.1.2.1.1. 使用 control plane 机器集更改 Amazon Web Services 实例类型
您可以通过更新 control plane 机器集自定义资源 (CR) 中的规格来更改 control plane 机器使用的 Amazon Web Services (AWS) 实例类型。
先决条件
- 您的 AWS 集群使用 control plane 机器集。
流程
运行以下命令来编辑 control plane 机器集 CR：
$ oc --namespace openshift-machine-api edit controlplanemachineset.machine.openshift.io cluster
编辑
providerSpec字段中的以下行：providerSpec: value: ... instanceType: <compatible_aws_instance_type> 1- 1
- 使用与之前选择相同的基础指定较大的 AWS 实例类型。例如，您可以将
m6i.xlarge更改为m6i.2xlarge或m6i.4xlarge。
保存您的更改。
-
对于使用默认
RollingUpdate更新策略的集群，Operator 会自动将更改传播到 control plane 配置。 -
对于配置为使用
OnDelete更新策略的集群，您必须手动替换 control plane 机器。
-
对于使用默认
1.1.2.1.2. 使用 AWS 控制台更改 Amazon Web Services 实例类型
您可以通过更新 AWS 控制台中的实例类型来更改 control plane 机器使用的 Amazon Web Services (AWS) 实例类型。
先决条件
- 您可以使用修改集群的 EC2 实例所需的权限访问 AWS 控制台。
-
您可以使用具有
cluster-admin角色的用户访问 OpenShift Container Platform 集群。
流程
- 打开 AWS 控制台并为 control plane 机器获取实例。
选择一个 control plane 机器实例。
- 对于所选 control plane 机器，通过创建 etcd 快照来备份 etcd 数据。如需更多信息，请参阅 "恢复 etcd"。
- 在 AWS 控制台中，停止 control plane 机器实例。
- 选择已停止的实例，然后点 Actions → Instance Settings → Change instance type。
-
将实例更改为较大的类型，确保类型与之前选择相同，并应用更改。例如，您可以将
m6i.xlarge更改为m6i.2xlarge或m6i.4xlarge。 - 启动实例。
-
如果您的 OpenShift Container Platform 集群具有实例对应的
Machine对象，请更新对象的实例类型以匹配 AWS 控制台中设置的实例类型。
- 为每个 control plane 机器重复此步骤。
其他资源
