CentOS 上提升 Kubernetes 性能的实用清单
一 基础环境与内核优化
- 使用高性能存储与网络：优先选择 SSD/NVMe、10Gbps+ NIC，并按需配置 CNI 插件（如 Calico、Flannel） 与网络策略，减少跨节点与广播流量。
- 内核与模块：加载 overlay、br_netfilter；开启 net.ipv4.ip_forward=1，启用网桥流量走 iptables 规则；按需调整 net.netfilter.nf_conntrack_max；提高 net.core.rmem_max、net.core.wmem_max；文件系统提高 fs.inotify.max_user_instances、fs.inotify.max_user_watches；内存侧降低 vm.swappiness、按需设置 vm.max_map_count。
- 时间与主机：全集群启用 NTP/Chrony 时间同步，规范 主机名 与 /etc/hosts，避免证书校验与组件通信异常。
- 容器运行时：优先 containerd/CRI-O，并与 kubelet 的 cgroup driver 保持一致（常见为 systemd）。
二 Kubelet 与节点容量规划
- 合理设置 Pod 上限：同时配置 podsPerCore 与 maxPods 时取较小值；注意每个 Pod 至少包含 pause 容器，例如 4 核 × 10 = 40 个 Pod 实际会运行约 80 个容器；超过上限会导致 CPU 升高、调度变慢、内存耗尽、IP 池耗尽。
- 系统资源预留：通过 –kube-reserved 与 –system-reserved 为系统守护进程预留 CPU/内存/临时存储，避免节点资源被业务完全抢占。
- 镜像与磁盘 GC：设置 –image-gc-high-threshold=70、–image-gc-low-threshold=60，防止镜像膨胀导致磁盘压力。
- 节点可运行 Pod 数：结合 requests/limits 与 亲和/反亲和 规则，控制单节点 Pod 密度 与 拓扑分布，减少热点与干扰。
三 网络与 kube-proxy 优化
- 服务转发模式：在高并发/大规模连接场景优先 IPVS 模式，较 iptables 有更优的吞吐与连接处理能力。
- 连接跟踪与内核网络：提升 nf_conntrack_max，并合理设置 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog、net.ipv4.tcp_max_tw_buckets，降低丢包与连接建立延迟。
- 网络策略与拓扑：使用 NetworkPolicy 收敛东西向流量，结合 拓扑分散 规则将副本分布到不同节点/机架，降低故障域影响并提升稳定性。
四 存储与数据面性能
- 存储选型与配置：为时延敏感型工作负载选择 高 IOPS/低时延 的 SSD/NVMe 或分布式块存储（如 Ceph/GlusterFS），并配置合适的 StorageClass（如基于 SSD 的 class）。
- 动态供给与回收：使用 动态卷 简化管理，按应用设置 回收策略（Delete/Retain），避免存储泄漏与成本失控。
- 运行时与镜像：选择 轻量基础镜像（如 Alpine） 与 多阶段构建，缩短拉取与启动时间，降低节点 I/O 与网络压力。
五 控制面与自动伸缩
- 控制面组件：提升 API Server 的 –max-requests-inflight 与 –max-mutating-requests-inflight 以支撑更高并发；etcd 增加副本数并优化 –heartbeat-interval、–election-timeout 适配网络延迟；必要时部署 外部 etcd 集群 提升可用性与读性能。
- 弹性伸缩：启用 HPA（CPU/内存/自定义指标）与 Cluster Autoscaler，让应用与节点资源随负载自动扩缩，避免资源闲置或过载。
- 可观测性：部署 Prometheus + Grafana 监控节点/Pod 资源与网络，使用 EFK/ELK 聚合日志，结合指标与日志定位瓶颈与异常。
