AWS Kubernetes 工作坊:Kubernetes 最佳实践指南

AWS Kubernetes 工作坊:Kubernetes 最佳实践指南

【免费下载链接】aws-workshop-for-kubernetes AWS Workshop for Kubernetes 【免费下载链接】aws-workshop-for-kubernetes 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/aw/aws-workshop-for-kubernetes

概述

在现代云原生应用开发中,Kubernetes 已成为容器编排的事实标准。AWS Kubernetes 工作坊提供了全面的实践指南,帮助开发者和运维团队掌握在 AWS 上运行生产级 Kubernetes 集群的最佳实践。本文将深入探讨关键的 Kubernetes 最佳实践,涵盖集群架构、资源配置、安全性和监控等方面。

集群架构最佳实践

etcd 集群配置

etcd 作为 Kubernetes 的核心数据存储,其配置对集群稳定性至关重要:

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关键配置要点:

  • 使用奇数数量的 etcd 节点(推荐 3 或 5 个)
  • 确保跨可用区(AZ)部署以提高容错能力
  • 定期备份 etcd 数据

高可用 Master 节点

生产环境必须部署高可用的 Master 节点:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: kube-apiserver
  labels:
    component: kube-apiserver
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
  - port: 6443
    targetPort: 6443
  selector:
    component: kube-apiserver

最佳实践:

  • 使用负载均衡器而非 DNS 轮询
  • 部署至少 3 个 API Server 实例
  • 配置适当的健康检查机制

资源配置与 QoS 管理

资源请求和限制

正确的资源管理是确保应用稳定性的关键:

mermaid

资源配置示例:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: guaranteed-pod
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.19
    resources:
      limits:
        memory: "200Mi"
        cpu: "1"
      requests:
        memory: "200Mi"
        cpu: "1"

QoS 类别详解

Kubernetes 根据资源配置分配不同的 QoS(Quality of Service)类别:

QoS 类别配置要求优先级适用场景
Guaranteed所有容器都设置了 limits,且 requests 等于 limits最高关键业务应用
Burstable至少一个容器设置了 requests中等一般业务应用
BestEffort未设置任何资源请求或限制最低批处理任务

应用部署最佳实践

使用 Deployment 而非直接创建 Pod

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxUnavailable: 1
      maxSurge: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.19
        ports:
        - containerPort: 80
        resources:
          requests:
            memory: "64Mi"
            cpu: "250m"
          limits:
            memory: "128Mi"
            cpu: "500m"

部署策略优势:

  • 自动滚动更新和回滚
  • 副本数自动维护
  • 自我修复能力

镜像标签管理

避免使用 latest 标签:

# 错误做法 - 使用 latest 标签
image: nginx:latest

# 正确做法 - 使用具体版本标签
image: nginx:1.19.3

版本控制最佳实践:

  • 使用语义化版本控制
  • 基于 Git commit hash 构建镜像
  • 实施不可变镜像策略

安全最佳实践

ConfigMap 和 Secrets 管理

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安全配置示例

使用 AWS Parameter Store:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: secure-app
spec:
  containers:
  - name: app
    image: my-app:latest
    env:
    - name: DB_PASSWORD
      valueFrom:
        ssmParameterStore:
          name: /app/database/password
          optional: false

监控与日志最佳实践

监控架构选择

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推荐监控配置

Prometheus 部署:

apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: Prometheus
metadata:
  name: prometheus
  labels:
    prometheus: prometheus
spec:
  replicas: 2
  serviceAccountName: prometheus
  serviceMonitorSelector:
    matchLabels:
      team: frontend
  resources:
    requests:
      memory: 400Mi
    limits:
      memory: 800Mi

网络与存储最佳实践

多可用区部署

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: efs-sc
provisioner: example.com/efs
parameters:
  gid: "1000"
  basePath: "/dynamic_provisioning"

跨可用区注意事项:

  • EBS 卷仅限于单个可用区
  • 使用 EFS 实现跨可用区文件存储
  • 配置适当的节点选择器和亲和性规则

网络策略

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: default-deny
spec:
  podSelector: {}
  policyTypes:
  - Ingress
  - Egress

持续集成与部署

GitOps 工作流

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总结与建议

核心最佳实践清单

  1. 集群架构

    • 使用奇数数量的 etcd 节点
    • 部署多 Master 高可用架构
    • 跨可用区分布工作节点
  2. 资源管理

    • 为所有容器设置资源请求和限制
    • 使用 Guaranteed QoS 用于关键应用
    • 实施水平Pod自动扩缩容(HPA)
  3. 安全实践

    • 避免使用 latest 镜像标签
    • 使用 RBAC 进行权限控制
    • 通过 Secrets 或外部系统管理敏感数据
  4. 监控运维

    • 部署完整的监控栈(Prometheus + Grafana)
    • 设置适当的告警规则
    • 定期进行集群健康检查
  5. 备份与恢复

    • 定期备份 etcd 数据
    • 测试灾难恢复流程
    • 维护详细的运行文档

进阶建议

对于生产环境,建议进一步考虑:

  • 实施服务网格(如 Istio 或 Linkerd)
  • 配置网络策略加强安全隔离
  • 使用 Operator 模式管理有状态应用
  • 建立完善的日志收集和分析体系

通过遵循这些最佳实践,您将能够构建稳定、安全且高效的 Kubernetes 环境,为业务应用提供可靠的云原生基础架构支撑。

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创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考

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