Azure AKS 集群版本升级中的零停机实践指南

Azure AKS 集群版本升级中的零停机实践指南

AKS Azure Kubernetes Service 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ak/AKS

核心问题分析

在Azure Kubernetes Service(AKS)集群从1.28版本升级到1.29版本的过程中，尽管已经配置了就绪探针(Readiness Probe)并将滚动更新参数maxUnavailable设置为1，仍然出现了服务不可用(503错误)的情况。这种现象在节点池升级期间尤为明显，表现为Pod被终止和新Pod创建过程中的服务中断。

关键影响因素

1. 节点级中断：AKS版本升级本质上是逐个节点进行替换的过程，每个节点上的Pod都会被重新调度
2. Pod调度延迟：新Pod的创建和就绪需要时间，特别是当应用启动较慢时
3. 服务端点更新延迟：Kubernetes服务端点列表的更新可能存在延迟
4. 连接耗尽处理：现有连接可能未被妥善处理就被中断

确保零停机的解决方案

1. Pod中断预算(PDB)配置

PDB是确保应用可用性的关键机制，它定义了在自愿中断期间必须保持可用的Pod副本的最小数量或百分比。对于关键应用，建议配置如下PDB：

apiVersion: policy/v1
kind: PodDisruptionBudget
metadata:
  name: myapp-pdb
spec:
  minAvailable: 2  # 或使用百分比如 "50%"
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp

2. 多副本与节点亲和性策略

• 确保应用部署有足够多的副本(建议至少3个)
• 使用Pod反亲和性将副本分散到不同节点
• 配置适当的资源请求和限制以避免节点资源争用

3. 优雅终止处理

• 实现SIGTERM信号处理逻辑，确保正在处理的请求能够完成
• 配置适当的terminationGracePeriodSeconds
• 在PreStop钩子中实现连接耗尽逻辑

4. 就绪探针优化

• 确保就绪探针能够准确反映应用的真实就绪状态
• 适当设置initialDelaySeconds和periodSeconds
• 考虑添加应用特定的健康检查端点

5. 升级策略调整

• 分阶段进行升级，先升级非关键节点池
• 在低峰期执行升级操作
• 监控关键指标并在出现异常时暂停升级

高级配置建议

对于特别关键的生产环境，还可以考虑：

1. 蓝绿部署模式：维护两个独立的AKS集群，通过流量切换实现无缝升级
2. 服务网格集成：使用Istio或Linkerd等实现更精细的流量控制和故障恢复
3. 集群自动缩放器：确保有足够的备用节点资源供Pod重新调度

验证与监控

实施上述措施后，应通过以下方式验证效果：

• 在测试环境模拟升级过程
• 使用负载测试工具验证服务连续性
• 监控关键指标：请求成功率、延迟、错误率等
• 准备回滚方案以备不时之需

通过综合应用这些策略，可以显著降低甚至消除AKS集群版本升级过程中的服务中断风险，确保业务连续性。

AKS Azure Kubernetes Service 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ak/AKS