CCE集群高可用部署指導

【背景介紹】

云容器引擎（Cloud Container Engine，簡稱CCE）提供高度可擴展的、高性能的企業級Kubernetes集群，支持運行Docker容器。

本文從CCE容器部署高可用以及CCE容器業務高可用兩個方面詳細介紹了CCE集群的高可用的指導方案。

【指導方案】

1.1???CCE容器高可用部署

1.1.1???容器基礎設施(集群)的高可用

容器高可用依賴于基礎設施（集群）的高可用，集群是單AZ部署，一旦發生單AZ或者單節點故障，業務必然受到影響。

AZ級別的CCE高可用集群，如果集群的master節點有一半以上的節點故障，集群將不可用。

如下參考鏈接，詳細講解了如何購買4種CCE的高可用集群的操作步驟：

1）購買混合集群：https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0028.html

2）購買鯤鵬集群：https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0121.html

3）購買GPU集群：https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0122.html

4）購買Turbo集群：https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0246.html

1.1.2???容器實例的高可用

容器高可用依賴于多實例部署，在合理配置反親和后，如果發生單實例、單節點、單AZ故障，業務均不受影響。

容器高可用部署方式展示

使用華為云CCE的親和性策略：自身反親和(節點級別), 使所有的pod強制調度到不同的節點上。

新創建的工作負載按照規則發布，已經創建的工作負載kill或驅逐老實例，實現工作負載自身反親和(節點級別)。

a.如下圖，現有1個CCE集群，有3個node節點部署。

CCE集群的3個node節點

b.添加工作負載的調度策略,使用負載與自身反親和(節點級別),如圖。

負載與自身反親和(節點級別)配置

c.則工作負載的POD都被調度到不同Node，如圖。

工作負載的pod都被調度到不同Node

使用華為云CCE的親和性策略：自身反親和(可用區級別)?,所有的pod實例會被調度到不同的可用區上。

新創建的工作負載按照規則發布，已經創建的工作負載kill或驅逐老實例，實現工作負載自身反親和(可用區級別)

a.???????如下圖，現有1個CCE集群，有3個node節點部署。

CCE集群的3個node節點

b.添加工作負載的調度策略,使用負載與自身反親和(可用區級別)，如右圖。

負載與自身反親和(節點級別)配置

c.則工作負載的POD都被調度到不同可用區，如右圖。

負載與自身反親和(節點級別)配置

如下參考鏈接，詳細講解了工作負載的反親和性的操作步驟：

工作負載間的反親和性:https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0227.html

1.1.3???容器數據存儲-高可用（EVS OBS SFS）

容器存儲可以將容器中的數據可以保存在EVS共享盤(支持跨節點，不支持跨可用區)、OBS桶(支持跨節點跨可用區)、SFS(支持跨節點跨可用區)等，此后，容器發生遷移時，相應的存儲會伴隨容器進行遷移（自動從原節點卸載，并掛載到新節點）。

容器化集群高可用部署的基本拓撲圖

a.所有實例都同時Active，通過負載均衡把請求分發到集群的不同實例中，集群中任何一個主實例出現故障，不影響其他主實例運行，可將數據保存到EVS共享盤(支持跨節點，不支持跨可用區)、OBS桶(支持跨節點跨可用區)、SFS(支持跨節點跨可用區)中。（右圖為跨節點示意圖）

b.客戶無保存數據的訴求，不用考慮數據的保存問題。

a.所有實例只有一個主能提供服務，有一個或多個備是Standby狀態，通過主備實例切換或主實例選舉(毫秒級完成)來保證高可用,可將數據保存在云硬盤（不支持跨節點）、?EVS共享盤(支持跨節點，不支持跨可用區)、OBS桶(支持跨節點跨可用區)、SFS(支持跨節點跨可用區)（右圖為跨節點示意圖）

b.客戶無保存數據的訴求，不用考慮數據的保存問題。

1.2???CCE?容器業務的高可用

1.2.1???彈性伸縮-CCE-autoscaler-node節點彈性擴縮

如下參考鏈接，詳細講解了創建以及管理節點伸縮策略的操作步驟：

創建節點伸縮策略：https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0209.html

管理節點伸縮策略：https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0063.html

1.2.2???彈性伸縮-CCE-HPA-POD實例彈性擴縮容(無狀態工作負載）

HPA工作機制

HPA（Horizontal Pod Autoscaler）是用來控制Pod水平伸縮的控制器，HPA周期性檢查Pod的度量數據，?計算滿足HPA資源所配置的目標數值所需的副本數量，進而調整目標資源（如Deployment）的replicas字段。

HPA可以配置單個和多個度量指標，配置單個度量指標時，只需要對Pod的當前度量數據求和，除以期望目標值，然后向上取整，就能得到期望的副本數。例如有一個Deployment控制有3個Pod，每個Pod的CPU使用率是70%、50%、90%，而HPA中配置的期望值是50%，計算期望副本數=（70 + 50 + 90）/50 = 4.2，向上取整得到5，即期望副本數就是5。

如果是配置多個度量指標，則會分別計算單個度量指標的期望副本數量，然后

取其中最大值，就是最終的期望副本數量。

如下參考鏈接，詳細講解了創建以及管理工作負載伸縮策略的操作步驟：

1）創建工作負載伸縮策略：https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0208.html

2）管理工作負載伸縮策略：https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0083.html

備注：CCE-HPA-POD實例彈性擴縮容是影響CCE-autoscaler-node節點彈性擴縮容的一個因素，但是CCE-HPA-POD實例彈性擴縮容和CCE-autoscaler-node節點彈性擴縮容之間沒有絕對有規律的關系。

1.2.3???滾動升級

Kubernetes提供了一種比較方便的方式為滾動升級，在升級過程中，對集群中的實例進行逐漸替換成新版本（按照替換比例，先啟動新實例再殺掉老實例），保證了服務的可用性。

升級實例過程中的業務不中斷:https://support.huaweicloud.com/bestpractice-cce/cce_bestpractice_00223.html)

如果老實例為長連接，為了保證客戶業務在滾動升級時，不受影響，設置容器生命周期為停止前處理(容器停止前觸發。設置停止前處理，確保升級或實例刪除時可提前將實例中運行的業務排水。)

停止前處理:https://support.huaweicloud.com/usermanual-cce/cce_01_0105.html#cce_01_0105__section2334114473712

Kubernetes 云容器引擎 CCE

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