Clusterentwurf und Vorgänge

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In diesem Artikel werden die Clusterkonfiguration und der Netzwerkentwurf behandelt. Erfahren Sie, wie Sie zukunftssichere Skalierbarkeit durch die Automatisierung der Infrastrukturbereitstellung sicherstellen. Bei der Bereitstellung wird die gewünschte IT-Infrastruktur eingerichtet. Die automatisierte Infrastrukturbereitstellung unterstützt eine Remoteinstallation und richtet virtuelle Umgebungen ein. Sie unterstützt Sie auch beim Sicherstellen der Hochverfügbarkeit, indem Business Continuity & Disaster Recovery geplant werden.

Planen, Trainieren und Prüfen

Die unten angegebene Checkliste und die Kubernetes-Ressourcen dienen Ihnen beim Einstieg als Hilfe zur Planung des Clusterentwurfs. Am Ende dieses Abschnitts werden Sie in der Lage sein, die folgenden Fragen zu beantworten:

  • Haben Sie die Anforderungen an den Netzwerkentwurf für Ihren Cluster ermittelt?
  • Verfügen Sie über Dienste mit unterschiedlichen Anforderungen? Wie viele Knotenpools sollen verwendet werden?

Checkliste:

  • Ermitteln der wichtigen Aspekte in Bezug auf den Netzwerkentwurf: Machen Sie sich mit den Aspekten des Clusternetzwerkentwurfs vertraut, vergleichen Sie Netzwerkmodelle, und wählen Sie das Kubernetes-Netzwerk-Plug-In aus, das Ihre Anforderungen erfüllt. Beachten Sie für Azure Container Networking Interface-Netzwerke (Azure CNI) die Anzahl der IP-Adressen, die als Vielfaches der maximalen Pods pro Knoten (Standardwert: „30“) und Anzahl der Knoten erforderlich sind. Fügen Sie einen Knoten hinzu, der beim Upgrade erforderlich ist. Bei der Auswahl der Load Balancer-Dienste sollten Sie einen Eingangsdatencontroller verwenden, wenn zu viele Dienste vorhanden sind, um die Anzahl der verfügbar gemachten Endpunkte zu verringern. Für Azure CNI muss die Dienst-CIDR im virtuellen Netzwerk und allen verbundenen virtuellen Netzwerken eindeutig sein, um ein entsprechendes Routing sicherzustellen.

    Weitere Informationen finden Sie unter:

  • Erstellen mehrerer Knotenpools: Zur Unterstützung von Anwendungen, die über unterschiedliche Compute- oder Speicheranforderungen verfügen, können Sie Ihren Cluster optional mit mehreren Knotenpools konfigurieren. Verwenden Sie mehr Knotenpools beispielsweise zum Bereitstellen von GPUs für rechenintensive Anwendungen oder für den Zugriff auf leistungsstarken SSD-Speicher. Weitere Informationen finden Sie unter Erstellen und Verwalten mehrerer Knotenpools für einen Cluster in Azure Kubernetes Service.

  • Treffen einer Entscheidung zu Verfügbarkeitsanforderungen: Mindestens zwei Pods hinter Azure Kubernetes Service sorgen bei Podfehlern oder -neustarts für eine hohe Verfügbarkeit Ihrer Anwendung. Verwenden Sie drei oder mehr Pods, um die Last bei Podfehlern und -neustarts zu verarbeiten. Für die Clusterkonfiguration sind mindestens zwei Knoten in einer Verfügbarkeitsgruppe oder VM-Skalierungsgruppe erforderlich, um die Vereinbarung zum Service Level von 99,95 % einzuhalten. Verwenden Sie mindestens drei Pods, um die Podplanung bei Knotenfehlern und -neustarts sicherzustellen.

    Um eine höhere Verfügbarkeit Ihrer Anwendungen zu gewährleisten, können Cluster über Verfügbarkeitszonen verteilt werden. Diese Zonen sind physisch getrennte Rechenzentren innerhalb einer bestimmten Region. Wenn die Clusterkomponenten auf mehrere Zonen verteilt sind, kann Ihr Cluster einen Fehler in einer der Zonen tolerieren. Ihre Anwendungen und Verwaltungsabläufe bleiben auch beim Ausfall eines gesamten Rechenzentrums weiterhin verfügbar. Weitere Informationen finden Sie unter Erstellen eines Azure Kubernetes Service-Clusters (AKS), der Verfügbarkeitszonen verwendet.

Wechsel zur Produktion und Anwenden bewährter Methoden für die Infrastruktur

Implementieren Sie beim Vorbereiten der Anwendung für die Produktionsumgebung einen Mindestsatz an bewährten Methoden. Verwenden Sie diese Prüfliste in dieser Phase. Am Ende dieses Abschnitts werden Sie in der Lage sein, die folgenden Fragen zu beantworten:

  • Sind Sie sicher, dass Sie die erneute Bereitstellung der Clusterinfrastruktur durchführen können?
  • Haben Sie Ressourcenkontingente angewendet?

Checkliste:

  • Automatisieren der Clusterbereitstellung: Mit Infrastructure-as-Code können Sie die Infrastrukturbereitstellung automatisieren, um eine bessere Resilienz bei Notfällen zu erzielen und die Flexibilität zu erhöhen, damit Sie die Infrastruktur je nach Bedarf schnell neu bereitstellen können. Weitere Informationen finden Sie unter Erstellen eines Kubernetes-Clusters mit Azure Kubernetes Service unter Verwendung von Terraform.

  • Planen der Verfügbarkeit mit Budgets für die Unterbrechung von Pods: Zur Aufrechterhaltung der Verfügbarkeit von Anwendungen definieren Sie Budgets für die Unterbrechung von Pods (Pod Disruption Budget, PDB), um sicherzustellen, dass bei Hardwarefehlern oder Clusterupgrades eine Mindestanzahl von Pods im Cluster verfügbar ist. Weitere Informationen finden Sie unter Planen der Verfügbarkeit mit Budgets für die Unterbrechung von Pods.

  • Erzwingen von Ressourcenkontingenten in Namespaces. Planen Sie Ressourcenkontingente auf Namespaceebene, und wenden Sie sie an. Kontingente können für Computeressourcen, Speicherressourcen und die Objektanzahl festgelegt werden. Weitere Informationen finden Sie unter Durchsetzen von Ressourcenkontingenten.

Optimieren und Skalieren

Sobald sich die Anwendung in der Produktion befindet, stellt sich die folgende Frage: Wie können Sie Ihren Workflow optimieren und Ihre Anwendung und das Team auf die Skalierung vorbereiten? Nutzen Sie für die Vorbereitung die Checkliste für die Optimierung und Skalierung. Am Ende dieses Abschnitts werden Sie in der Lage sein, die folgenden Fragen zu beantworten:

  • Verfügen Sie über einen Plan für die Geschäftskontinuität und Notfallwiederherstellung (Business Continuity & Disaster Recovery, BCDR)?
  • Kann Ihr Cluster skaliert werden, um Anwendungsanforderungen zu erfüllen?
  • Können Sie Ihre Cluster- und Anwendungsintegrität überwachen und Warnungen empfangen?

Checkliste: