{"id":80076,"date":"2020-05-03T01:42:34","date_gmt":"2020-05-02T23:42:34","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/administrirovanie\/proektirovanie-kubernetes-klasterov-skolko-ih-dolzhno-byt"},"modified":"2020-05-03T01:42:34","modified_gmt":"2020-05-02T23:42:34","slug":"proektirovanie-kubernetes-klasterov-skolko-ih-dolzhno-byt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/administrirovanie\/proektirovanie-kubernetes-klasterov-skolko-ih-dolzhno-byt","title":{"rendered":"Entwurf von Kubernetes-Clustern: Wie viele davon sollten es sein?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p><i><b>Hinweis.<\/b>: dieses Material stammt aus einem Bildungsprojekt <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/learnk8s.io\/\">learnk8s<\/a><\/noindex> \u2013 eine Antwort auf eine h\u00e4ufige Frage bei der Planung von Infrastruktur auf Basis von Kubernetes. Wir hoffen, dass die ausf\u00fchrlichen Beschreibungen der Vor- und Nachteile jeder Variante Ihnen helfen, die beste Wahl f\u00fcr Ihr Projekt zu treffen.<\/i><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Entwurf von Kubernetes-Clustern: Wie viele davon sollten es sein?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/d3cc3b7e686e39032b1f02f3e8b6c46c.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\n<b>TL;DR<\/b>: derselbe Satz von Arbeitslasten kann auf mehreren gro\u00dfen Clustern (jede Cluster hat eine gro\u00dfe Anzahl von Workloads) oder auf vielen kleinen (mit wenigen Lasten in jedem Cluster) ausgef\u00fchrt werden.<\/p>\n<p>Nachfolgend finden Sie eine Tabelle, in der die Vor- und Nachteile jedes Ansatzes bewertet werden:<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Entwurf von Kubernetes-Clustern: Wie viele davon sollten es sein?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/ab5b5fefc97c3befddbaeb0791f8a90d.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nBeim Einsatz von Kubernetes als Plattform f\u00fcr die Bereitstellung von Anwendungen tauchen h\u00e4ufig einige grundlegende Fragen zu den Feinheiten der Clusterkonfiguration auf:<\/p>\n<ul>\n<li> <i>Wie viele Cluster sollten verwendet werden?<\/i><\/li>\n<li> <i>Wie gro\u00df sollten sie sein?<\/i><\/li>\n<li> <i>Was sollte jeder Cluster umfassen?<\/i><\/li>\n<\/ul>\n<p>\nIn diesem Artikel werde ich versuchen, alle diese Fragen zu beantworten, indem ich die Vor- und Nachteile jedes Ansatzes analysiere.<\/p>\n<h2>Die Fragestellung<\/h2>\n<p>\nAls Softwareentwickler entwickeln und betreiben Sie wahrscheinlich gleichzeitig mehrere Anwendungen.<\/p>\n<p>Dar\u00fcber hinaus werden viele Instanzen dieser Anwendungen sicherlich in verschiedenen Umgebungen gestartet \u2013 zum Beispiel k\u00f6nnten dies sein <i>dev<\/i>, <i>test<\/i> und <i>prod<\/i>.<\/p>\n<p>Das Ergebnis ist eine gesamte Matrix aus Anwendungen und Umgebungen:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Entwurf von Kubernetes-Clustern: Wie viele davon sollten es sein?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/f2a811fa82e1e433463ba25d29f837e6.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Anwendungen und Umgebungen<\/i><\/p>\n<p>Im obigen Beispiel sind 3 Anwendungen und 3 Umgebungen dargestellt, was insgesamt 9 m\u00f6gliche Kombinationen ergibt.<\/p>\n<p>Jede Instanz einer Anwendung stellt eine eigenst\u00e4ndige Deployment-Einheit dar, mit der unabh\u00e4ngig von anderen gearbeitet werden kann.<\/p>\n<p><i>nicht mit einem Bindestrich beginnt. In YAML bedeutet dies, dass <b>Instanz der Anwendung<\/b> kann aus vielen <b>Komponenten<\/b>, wie Frontend, Backend, Datenbank usw. Im Fall einer mikroservicebasierten Anwendung umfasst eine Instanz alle Mikrodienste.<\/i><\/p>\n<p>Das f\u00fchrt bei Kubernetes-Nutzern zu mehreren Fragen:<\/p>\n<ul>\n<li> Sollten alle Instanzen der Anwendung in einem Cluster platziert werden?<\/li>\n<li> Sollte f\u00fcr jede Instanz der Anwendung ein separater Cluster eingerichtet werden?<\/li>\n<li> Oder sollten m\u00f6glicherweise Kombinationen der oben genannten Ans\u00e4tze genutzt werden?<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nAlle diese Optionen sind durchaus praktikabel, da Kubernetes ein flexibles System ist, das die M\u00f6glichkeiten der Benutzer nicht einschr\u00e4nkt.<\/p>\n<p>Hier sind einige der m\u00f6glichen Wege:<\/p>\n<ul>\n<li> ein gro\u00dfer gemeinsamer Cluster;<\/li>\n<li> viele kleine spezialisierte Cluster;<\/li>\n<li> ein Cluster f\u00fcr jede Anwendung;<\/li>\n<li> ein Cluster f\u00fcr jede Umgebung.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nWie unten gezeigt, liegen die ersten beiden Ans\u00e4tze an den gegen\u00fcberliegenden Enden der Optionsskala:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Entwurf von Kubernetes-Clustern: Wie viele davon sollten es sein?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/99b8fd0d1e4173705e7996cf8ccb6eec.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Von mehreren gro\u00dfen Clustern (links) bis hin zu vielen kleinen (rechts)<\/i><\/p>\n<p><i>Im Allgemeinen wird ein Cluster als \u201egr\u00f6\u00dfer\u201c als ein anderer angesehen, wenn er mehr Knoten und Pods hat. Zum Beispiel ist ein Cluster mit 10 Knoten und 100 Pods gr\u00f6\u00dfer als ein Cluster mit 1 Knoten und 10 Pods.<\/i><\/p>\n<p>Na dann, lass uns anfangen!<\/p>\n<h2>1. Ein gro\u00dfer gemeinsamer Cluster<\/h2>\n<p>\nDie erste Option ist, alle Arbeitslasten in einem Cluster zu platzieren:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Entwurf von Kubernetes-Clustern: Wie viele davon sollten es sein?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/283fc3c3f5ccb40a157ccff600628114.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Ein gro\u00dfer Cluster<\/i><\/p>\n<p>In diesem Ansatz wird der Cluster als universelle <b>Infrastrukturplattform<\/b> verwendet - alles Notwendige wird einfach im bestehenden Kubernetes-Cluster bereitgestellt.<\/p>\n<p><i><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/kubernetes.io\/docs\/concepts\/overview\/working-with-objects\/namespaces\/\">Namespaces<\/a><\/noindex> Kubernetes erm\u00f6glichen es, Teile des Clusters logisch voneinander zu trennen, sodass f\u00fcr jede Instanz der Anwendung ein eigenes Namensraum verwendet werden kann.<\/i><\/p>\n<p><i>Lass uns die Vor- und Nachteile dieses Ansatzes betrachten.<\/i><\/p>\n<h3>+ Effektive Ressourcennutzung<\/h3>\n<p>\nIm Falle eines einzelnen Clusters ist nur ein Exemplar aller Ressourcen erforderlich, die f\u00fcr den Betrieb und das Management eines Kubernetes-Clusters n\u00f6tig sind.<\/p>\n<p>Dies gilt zum Beispiel f\u00fcr die Master-Knoten. In der Regel gibt es f\u00fcr jeden Kubernetes-Cluster drei Master-Knoten, was bedeutet, dass es bei einem einzelnen Cluster auch bei dieser Anzahl bleibt (zum Vergleich: F\u00fcr zehn Cluster sind 30 Master-Knoten erforderlich).<\/p>\n<p>Diese Erw\u00e4gung gilt auch f\u00fcr andere Dienste, die im gesamten Cluster funktionieren, wie Lastenausgleich, Ingress-Controller, Authentifizierungssysteme, Logging und Monitoring.<\/p>\n<p>In einem einzelnen Cluster k\u00f6nnen all diese Dienste gleichzeitig f\u00fcr alle Workloads verwendet werden (es m\u00fcssen keine Kopien erstellt werden, wie es bei mehreren Clustern erforderlich w\u00e4re).<\/p>\n<h3>+ Kosteneffizienz<\/h3>\n<p>\nInfolgedessen ist eine geringere Anzahl von Clustern in der Regel g\u00fcnstiger, da die Kosten f\u00fcr \u00fcberfl\u00fcssige Ressourcen entfallen.<\/p>\n<p>Dies gilt insbesondere f\u00fcr Master-Knoten, die unabh\u00e4ngig von der Bereitstellungsart (lokal oder in der Cloud) erhebliche Kosten verursachen k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Einige verwaltete Kubernetes-Dienste, wie zum Beispiel <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/cloud.google.com\/kubernetes-engine\">Google Kubernetes Engine (GKE)<\/a><\/noindex> oder <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/docs.microsoft.com\/en-us\/azure\/aks\/\">Azure Kubernetes Service (AKS)<\/a><\/noindex>, bieten eine kostenlose Verwaltungsschicht. In diesem Fall ist das Kostenproblem weniger dr\u00e4ngend.<\/p>\n<p>Es gibt auch Managed-Services, die eine feste Geb\u00fchr f\u00fcr den Betrieb jedes Kubernetes-Clusters erheben (zum Beispiel, <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/aws.amazon.com\/eks\/\">Amazon Elastic Kubernetes Service, EKS<\/a><\/noindex>).<\/p>\n<h3>+ Effiziente Administration<\/h3>\n<p>\nDie Verwaltung eines Clusters ist einfacher als die mehrerer.<\/p>\n<p>Die Administration kann folgende Aufgaben umfassen:<\/p>\n<ul>\n<li> aktualisieren der Kubernetes-Version;<\/li>\n<li> einrichten der CI\/CD-Pipeline;<\/li>\n<li> installieren des CNI-Plugins;<\/li>\n<li> einrichten des Benutzerauthentifizierungssystems;<\/li>\n<li> installieren des Zugangskontroll-Controllers;<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nund viele andere\u2026<\/p>\n<p>Bei einem einzelnen Cluster muss all dies nur einmal erledigt werden.<\/p>\n<p>F\u00fcr mehrere Cluster m\u00fcssen die Vorg\u00e4nge wiederholt werden, was wahrscheinlich eine Automatisierung der Prozesse und Tools erfordert, um Konsistenz und Einheitlichkeit zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n<p><i>Jetzt einige Worte zu den Nachteilen.<\/i><\/p>\n<h3>\u2212 Einzelner Ausfallpunkt<\/h3>\n<p>\nIm Falle eines Ausfalls <i>des einzigen<\/i> Clusters werden sofort <i>alle<\/i> alle Arbeitslasten betroffen sein!<\/p>\n<p>Es gibt viele Szenarien, in denen etwas schiefgehen kann:<\/p>\n<ul>\n<li> ein Upgrade von Kubernetes f\u00fchrt zu unerwarteten Nebeneffekten;<\/li>\n<li> Ein gemeinsames Clusterkomponente (zum Beispiel ein CNI-Plugin) funktioniert nicht wie erwartet;<\/li>\n<li> Einer der Clusterkomponenten ist falsch konfiguriert;<\/li>\n<li> Ein Fehler in der zugrunde liegenden Infrastruktur.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nEin solcher Vorfall kann allen in einem gemeinsamen Cluster gehosteten Arbeitslasten erheblichen Schaden zuf\u00fcgen.<\/p>\n<h3>\u2212 Fehlende strikte Isolation<\/h3>\n<p>\nDie Arbeit in einem gemeinsamen Cluster bedeutet, dass Anwendungen die Hardware, Netzwerkressourcen und das Betriebssystem auf den Clusterknoten gemeinsam nutzen.<\/p>\n<p>In gewisser Weise sind zwei Container mit zwei verschiedenen Anwendungen, die auf demselben Knoten laufen, \u00e4hnlich wie zwei Prozesse, die auf demselben Computer unter demselben Betriebssystemkern laufen.<\/p>\n<p><i>Linux-Container bieten eine gewisse Form der Isolation, jedoch ist diese bei weitem nicht so stark wie die, die beispielsweise von virtuellen Maschinen bereitgestellt wird. Im Grunde genommen ist ein Prozess in einem Container der gleiche Prozess, der im Betriebssystem des Hosts ausgef\u00fchrt wird.<\/i><\/p>\n<p>Das kann aus sicherheitstechnischer Sicht problematisch sein: Eine solche Organisation erm\u00f6glicht theoretisch die Interaktion zwischen nicht verbundenen Anwendungen (absichtlich oder versehentlich).<\/p>\n<p>Dar\u00fcber hinaus nutzen alle Workloads im Kubernetes-Cluster gemeinsam einige clusterweite Dienste wie <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/kubernetes.io\/docs\/concepts\/services-networking\/dns-pod-service\/\">DNS<\/a><\/noindex> \u2014 dies erm\u00f6glicht Anwendungen, die Dienste anderer Anwendungen im Cluster zu finden.<\/p>\n<p><i>Die oben genannten Punkte k\u00f6nnen je nach den Sicherheitsanforderungen der Anwendungen unterschiedliche Bedeutungen haben.<\/i><\/p>\n<p>Kubernetes bietet verschiedene Werkzeuge zur Vermeidung von Sicherheitsproblemen, wie zum Beispiel <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/kubernetes.io\/docs\/concepts\/policy\/pod-security-policy\/\">PodSecurityPolicies<\/a><\/noindex> und <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/kubernetes.io\/docs\/concepts\/services-networking\/network-policies\/\">NetworkPolicies<\/a><\/noindex>. F\u00fcr ihre korrekte Konfiguration ist jedoch ein gewisses Ma\u00df an Erfahrung erforderlich, zudem k\u00f6nnen sie nicht alle Sicherheitsl\u00fccken schlie\u00dfen.<\/p>\n<p>Es ist wichtig, sich immer wieder vor Augen zu f\u00fchren, dass Kubernetes urspr\u00fcnglich f\u00fcr <i>gemeinsame Nutzung<\/i>, und nicht f\u00fcr <i>Isolation und Sicherheit<\/i>.<\/p>\n<h3>\u2212 Mangel an striktem Multi-Tenancy<\/h3>\n<p>\nAngesichts der Vielzahl von gemeinsamen Ressourcen im Kubernetes-Cluster gibt es viele M\u00f6glichkeiten, wie verschiedene Anwendungen \u201eeinander in die Quere kommen\u201c k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Zum Beispiel kann eine Anwendung eine gemeinsame Ressource (wie CPU oder RAM) monopolisieren und andere Anwendungen auf demselben Knoten den Zugriff darauf verwehren.<\/p>\n<p>Kubernetes bietet verschiedene Mechanismen zur Kontrolle dieses Verhaltens, wie <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/kubernetes.io\/docs\/concepts\/configuration\/manage-compute-resources-container\/\">Ressourcenanforderungen und Limits<\/a><\/noindex> <i>(siehe auch den Artikel \u201e<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/flant\/blog\/489668\/\"> CPU-Limits und aggressive Drosselung in Kubernetes <\/a><\/noindex>\u201c \u2014 Anm. d. \u00dcbers.)<\/i>, <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/kubernetes.io\/docs\/concepts\/policy\/resource-quotas\/\">ResourceQuotas<\/a><\/noindex> und <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/kubernetes.io\/docs\/concepts\/policy\/limit-range\/\">LimitRanges<\/a><\/noindex>. Allerdings ist, wie im Fall von Sicherheit, die Konfiguration nicht trivial und kann nicht alle unvorhergesehenen Nebenwirkungen verhindern.<\/p>\n<h3>\u2212 Eine gro\u00dfe Anzahl von Benutzern<\/h3>\n<p>\nBei einem einzigen Cluster m\u00fcssen viele Benutzer Zugriff darauf erhalten. Je mehr Benutzer es sind, desto h\u00f6her ist das Risiko, dass sie etwas \u201ezerst\u00f6ren\u201c.<\/p>\n<p>Innerhalb des Clusters kann kontrolliert werden, wer was tun kann, durch <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/kubernetes.io\/docs\/reference\/access-authn-authz\/rbac\/\">rollenbasiertes Zugriffsmanagement (RBAC)<\/a><\/noindex> <i>(siehe den Artikel \u201e<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/flant\/blog\/470503\/\"> Benutzer und RBAC-Autorisierung in Kubernetes <\/a><\/noindex>\u201c \u2014 Anm. d. \u00dcbers.)<\/i>. Allerdings hindert es die Benutzer nicht daran, innerhalb ihres Verantwortungsbereichs etwas \u201ezu zerbrechen\u201c.<\/p>\n<h3>\u2212 Cluster k\u00f6nnen nicht unbegrenzt wachsen<\/h3>\n<p>\nEin Cluster, der f\u00fcr alle Arbeitslasten verwendet wird, wird wahrscheinlich ziemlich gro\u00df sein (in Bezug auf die Anzahl der Knoten und Pods).<\/p>\n<p>Aber hier stellt sich ein anderes Problem: Kubernetes-Cluster k\u00f6nnen nicht unbegrenzt wachsen.<\/p>\n<p>Es gibt eine theoretische Grenze f\u00fcr die Clustergr\u00f6\u00dfe. In Kubernetes betr\u00e4gt sie etwa <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/kubernetes.io\/docs\/setup\/best-practices\/cluster-large\/\">5000 Knoten, 150.000 Pods und 300.000 Container<\/a><\/noindex>.<\/p>\n<p>In der Praxis k\u00f6nnen jedoch Probleme viel fr\u00fcher auftreten \u2014 zum Beispiel schon bei <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/events19.lfasiallc.com\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/BoF_-Not-One-Size-Fits-All-How-to-Size-Kubernetes-Clusters_Guang-Ya-Liu-_-Sahdev-Zala.pdf\">500 Knoten.<\/a><\/noindex>.<\/p>\n<p>Das liegt daran, dass gro\u00dfe Cluster eine hohe Last auf die Kubernetes-Steuerebene bringen. Mit anderen Worten, um einen Cluster in einem funktionsf\u00e4higen Zustand zu halten und die Ressourcen effektiv zu nutzen, ist eine sorgf\u00e4ltige Konfiguration erforderlich.<\/p>\n<p><i>Dieses Problem wird in dem passenden Artikel im Originalblog mit dem Titel \u201e<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/learnk8s.io\/kubernetes-node-size\">Architektur von Kubernetes-Clustern \u2014 Auswahl der Gr\u00f6\u00dfe der Arbeitsknoten<\/a><\/noindex>\u00bb.<\/i><\/p>\n<p><i>Aber lassen Sie uns einen gegens\u00e4tzlichen Ansatz betrachten: viele kleine Cluster.<\/i><\/p>\n<h2>2. Viele kleine, spezialisierte Cluster<\/h2>\n<p>\nBei diesem Ansatz nutzen Sie einen separaten Cluster f\u00fcr jedes bereitzustellende Element:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Entwurf von Kubernetes-Clustern: Wie viele davon sollten es sein?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/2320f62d945944f2e26f07252e9b8440.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Viele kleine Cluster.<\/i><\/p>\n<p>F\u00fcr die Zwecke dieses Artikels wird unter <i>bereitzustellendem Element<\/i> eine Instanz einer Anwendung verstanden \u2014 zum Beispiel die Entwicklungsversion einer speziellen Anwendung.<\/p>\n<p>In dieser Strategie wird Kubernetes als spezialisierte <b>Ausf\u00fchrungsumgebung<\/b> f\u00fcr einzelne Anwendungsinstanzen eingesetzt.<\/p>\n<p><i>Lass uns die Vor- und Nachteile dieses Ansatzes betrachten.<\/i><\/p>\n<h3>+ Eingeschr\u00e4nkter \u201eExplosionsradius\u201c<\/h3>\n<p>\nBei einer \u201eSt\u00f6rung\u201c des Clusters sind die negativen Auswirkungen auf die Arbeitslasten beschr\u00e4nkt, die in diesem Cluster bereitgestellt wurden. Alle anderen Workloads bleiben unber\u00fchrt.<\/p>\n<h3>+ Isolation<\/h3>\n<p>\nWorkloads, die in separaten Clustern platziert sind, haben keine gemeinsamen Ressourcen, wie CPU, RAM, Betriebssystem, Netzwerk oder andere Dienste.<\/p>\n<p>Das Ergebnis ist eine strenge Isolation zwischen nicht miteinander verbundenen Anwendungen, was sich positiv auf deren Sicherheit auswirken kann.<\/p>\n<h3>+ Wenige Benutzer<\/h3>\n<p>\nDa in jedem Cluster nur eine begrenzte Anzahl von Workloads vorhanden ist, wird die Anzahl der Benutzer mit Zugriff darauf verringert.<\/p>\n<p>Je weniger Personen Zugriff auf den Cluster haben, desto geringer ist das Risiko, dass etwas \u201ekaputtgeht\u201c.<\/p>\n<p><i>Lassen Sie uns die Nachteile betrachten.<\/i><\/p>\n<h3>\u2212 Ineffiziente Ressourcennutzung<\/h3>\n<p>\nWie bereits erw\u00e4hnt, ben\u00f6tigt jeder Kubernetes-Cluster eine bestimmte Menge an Verwaltungsressourcen: Master-Knoten, Steuerungskomponenten sowie L\u00f6sungen f\u00fcr Monitoring und Logging.<\/p>\n<p>Bei einer gro\u00dfen Anzahl kleiner Cluster muss ein gr\u00f6\u00dferer Anteil der Ressourcen f\u00fcr das Management aufgewendet werden.<\/p>\n<h3>\u2212 Kosten<\/h3>\n<p>\nIneffiziente Ressourcennutzung f\u00fchrt automatisch zu hohen Ausgaben.<\/p>\n<p>Zum Beispiel wirkt sich die Unterhaltung von 30 Master-Knoten anstelle von drei bei gleicher Rechenleistung zwangsl\u00e4ufig auf die Kosten aus.<\/p>\n<h3>\u2212 Verwaltungskomplexit\u00e4t<\/h3>\n<p>\nDie Administration vieler Kubernetes-Cluster ist weitaus komplexer als die Arbeit mit einem einzelnen Cluster.<\/p>\n<p>Zum Beispiel m\u00fcssen Authentifizierung und Autorisierung f\u00fcr jeden Cluster eingerichtet werden. Auch Updates der Kubernetes-Version m\u00fcssen mehrere Male durchgef\u00fchrt werden.<\/p>\n<p>Wahrscheinlich wird Automatisierung notwendig sein, um die Effizienz all dieser Aufgaben zu steigern.<\/p>\n<p><i>Betrachten wir nun weniger extreme Szenarien.<\/i><\/p>\n<h2>3. Ein Cluster f\u00fcr jede Anwendung<\/h2>\n<p>\nBei diesem Ansatz erstellen Sie einen separaten Cluster f\u00fcr alle Instanzen einer bestimmten Anwendung:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Entwurf von Kubernetes-Clustern: Wie viele davon sollten es sein?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/238ee74d4e4dc42b7daeadc1ce484905.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Cluster pro Anwendung<\/i><\/p>\n<p>Dieser Ansatz kann als eine Verallgemeinerung des Prinzips betrachtet werden, dass<b>ein separater Cluster f\u00fcr jedes Team<\/b>da in der Regel ein Ingenieurteam an einem oder mehreren Anwendungen arbeitet.<\/p>\n<p><i>Lass uns die Vor- und Nachteile dieses Ansatzes betrachten.<\/i><\/p>\n<h3>+ Der Cluster kann speziell auf die Anwendung abgestimmt werden<\/h3>\n<p>\nWenn eine Anwendung besondere Anforderungen hat, k\u00f6nnen diese im Cluster umgesetzt werden, ohne andere Cluster zu beeintr\u00e4chtigen.<\/p>\n<p>Solche Anforderungen k\u00f6nnen Worker mit GPU, bestimmte CNI-Plugins, Service-Mesh oder einen anderen Dienst umfassen.<\/p>\n<p>Jeder Cluster kann speziell f\u00fcr die Anwendung, die darin l\u00e4uft, angepasst werden, sodass er nur die notwendigen Komponenten enth\u00e4lt.<\/p>\n<h3>\u2212 Verschiedene Umgebungen in einem Cluster<\/h3>\n<p>\nEin Nachteil dieses Ansatzes besteht darin, dass Instanzen von Anwendungen aus verschiedenen Umgebungen in einem Cluster koexistieren.<\/p>\n<p>Zum Beispiel l\u00e4uft die Produktionsversion einer Anwendung im selben Cluster wie die Entwicklungsversion. Das bedeutet auch, dass Entwickler in demselben Cluster arbeiten, in dem die Produktionsversion der Anwendung betrieben wird.<\/p>\n<p>Wenn aufgrund der Aktionen von Entwicklern oder Fehlern in der Entwicklungsversion im Cluster ein Ausfall auftritt, k\u00f6nnte potenziell auch die Produktionsversion betroffen sein \u2014 ein erheblicher Nachteil dieses Ansatzes.<\/p>\n<p><i>Und schlie\u00dflich das letzte Szenario in unserer Liste.<\/i><\/p>\n<h2>4. Ein Cluster f\u00fcr jede Umgebung<\/h2>\n<p>\nDieses Szenario sieht die Zuordnung eines separaten Clusters f\u00fcr jede Umgebung vor:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Entwurf von Kubernetes-Clustern: Wie viele davon sollten es sein?\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2020\/05\/157da599edf178832b1b15459786fbc8.jpg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<i>Ein Cluster pro Umgebung<\/i><\/p>\n<p>Zum Beispiel k\u00f6nnten Sie Cluster haben, <i>dev<\/i>, <i>test<\/i> und <i>prod<\/i>, in denen Sie alle Instanzen der Anwendung ausf\u00fchren, die f\u00fcr eine bestimmte Umgebung bestimmt sind.<\/p>\n<p><i>Hier sind die Vor- und Nachteile dieses Ansatzes.<\/i><\/p>\n<h3>+ Isolation der Produktionsumgebung<\/h3>\n<p>\nBei diesem Ansatz sind alle Umgebungen voneinander isoliert. Dies ist insbesondere f\u00fcr die Produktionsumgebung von gro\u00dfer Bedeutung.<\/p>\n<p>Produktionsversionen der Anwendung sind nun unabh\u00e4ngig von dem, was in anderen Clustern und Umgebungen geschieht.<\/p>\n<p>Sollte also im Entwickler-Cluster pl\u00f6tzlich ein Problem auftreten, werden die Produktionsversionen der Anwendungen weiterhin funktionieren, als w\u00e4re nichts passiert.<\/p>\n<h3>+ Cluster k\u00f6nnen an die Umgebung angepasst werden<\/h3>\n<p>\nJedes Cluster kann an seine Umgebung angepasst werden. Zum Beispiel kann man:<\/p>\n<ul>\n<li> Entwicklungs- und Debugging-Tools im Entwickler-Cluster installieren;<\/li>\n<li> Test-Frameworks und Tools im Cluster installieren <i>test<\/i>;<\/li>\n<li> leistungsst\u00e4rkere Hardware und Netzwerkverbindungen im Cluster verwenden <i>prod<\/i>.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\nDies steigert die Effizienz sowohl in der Entwicklung als auch im Betrieb von Anwendungen.<\/p>\n<h3>+ Zugangsbeschr\u00e4nkung zum Produktions-Cluster<\/h3>\n<p>\nDie Notwendigkeit, direkt mit dem Prod-Cluster zu arbeiten, tritt nicht h\u00e4ufig auf, sodass der Kreis der Personen, die Zugang dazu haben, erheblich eingeschr\u00e4nkt werden kann.<\/p>\n<p>Man kann sogar noch weiter gehen und den Personen den Zugang zu diesem Cluster vollst\u00e4ndig entziehen, w\u00e4hrend alle Bereitstellungen mit einem automatisierten CI\/CD-Tool durchgef\u00fchrt werden. Ein solcher Ansatz minimiert das Risiko menschlicher Fehler genau dort, wo es am relevantesten ist.<\/p>\n<p><i>Jetzt einige Worte zu den Nachteilen.<\/i><\/p>\n<h3>\u2212 Fehlende Isolierung zwischen Anwendungen<\/h3>\n<p>\nDer Hauptnachteil dieses Ansatzes ist die fehlende hardware- und ressourcentechnische Isolierung zwischen den Anwendungen.<\/p>\n<p>Unverkn\u00fcpfte Anwendungen nutzen gemeinsam die Ressourcen des Clusters: das Betriebssystem, den Prozessor, den Arbeitsspeicher und einige andere Dienste.<\/p>\n<p>Wie bereits erw\u00e4hnt, kann dies potenziell gef\u00e4hrlich sein.<\/p>\n<h3>\u2212 Unm\u00f6glichkeit, Abh\u00e4ngigkeiten von Anwendungen zu lokalisieren<\/h3>\n<p>\nWenn eine Anwendung besondere Anforderungen hat, m\u00fcssen diese in allen Clustern erf\u00fcllt werden.<\/p>\n<p>Wenn eine Anwendung eine GPU ben\u00f6tigt, muss jeder Cluster mindestens einen Worker mit GPU enthalten (auch wenn dieser nur von dieser Anwendung genutzt wird).<\/p>\n<p>Das k\u00f6nnte dazu f\u00fchren, dass wir h\u00f6here Kosten und eine ineffiziente Ressourcennutzung riskieren.<\/p>\n<h2>Fazit<\/h2>\n<p>\nBei einem bestimmten Satz von Anwendungen k\u00f6nnen diese in mehreren gro\u00dfen Clustern oder in vielen kleinen untergebracht werden.<\/p>\n<p>Der Artikel behandelt die Vor- und Nachteile verschiedener Ans\u00e4tze, von einem globalen Cluster bis hin zu mehreren kleinen, spezifischen:<\/p>\n<ul>\n<li> ein gro\u00dfer gemeinsamer Cluster;<\/li>\n<li> viele kleine spezialisierte Cluster;<\/li>\n<li> ein Cluster f\u00fcr jede Anwendung;<\/li>\n<li> ein Cluster f\u00fcr jede Umgebung.<\/li>\n<\/ul>\n<p>\n<i>Also, welchen Ansatz sollte man w\u00e4hlen?<\/i><\/p>\n<p>Wie \u00fcblich h\u00e4ngt die Antwort vom Nutzungsszenario ab: Man muss die Vor- und Nachteile der verschiedenen Ans\u00e4tze abw\u00e4gen und die optimale L\u00f6sung w\u00e4hlen.<\/p>\n<p>Die Wahl ist jedoch nicht auf die oben genannten Beispiele beschr\u00e4nkt \u2013 es kann jede Kombination verwendet werden!<\/p>\n<p>Zum Beispiel k\u00f6nnte man f\u00fcr jedes Team jeweils zwei Cluster einrichten: einen Cluster f\u00fcr die Entwicklung (in dem die Umgebungen <i>dev<\/i> und <i>test<\/i>) und einen Cluster f\u00fcr <i>production<\/i> (in dem sich die Produktionsumgebung befindet).<\/p>\n<p>Basierend auf den Informationen in diesem Artikel k\u00f6nnen Sie die Vor- und Nachteile entsprechend Ihrem spezifischen Szenario optimieren. Viel Erfolg!<\/p>\n<h2>P.S.<\/h2>\n<p>\nLesen Sie auch in unserem Blog:<\/p>\n<ul>\n<li> \u00ab<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/flant\/blog\/484954\/\">Visuelle Anleitung zur Fehlersuche in Kubernetes<\/a><\/noindex>\u00bb;<\/li>\n<li> \u00ab<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/flant\/blog\/480946\/\">Protokolle in Kubernetes (und nicht nur): Erwartungen und Realit\u00e4t<\/a><\/noindex>\u00bb;<\/li>\n<li> \u00ab<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/flant\/blog\/478306\/\">Service Mesh: Was jeder Software Engineer \u00fcber die angesagteste Technologie wissen sollte.<\/a><\/noindex>\u00bb;<\/li>\n<li> \u00ab<noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/flant\/blog\/468679\/\">Sicherheits-Alphabet in Kubernetes: Authentifizierung, Autorisierung, Audit<\/a><\/noindex>\u00bb.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Quelle: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/flant\/blog\/498100\/\">habr.com<\/a> <\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u041f\u0440\u0438\u043c. \u043f\u0435\u0440\u0435\u0432.: \u044d\u0442\u043e\u0442 \u043c\u0430\u0442\u0435\u0440\u0438\u0430\u043b \u043e\u0442 \u043e\u0431\u0440\u0430\u0437\u043e\u0432\u0430\u0442\u0435\u043b\u044c\u043d\u043e\u0433\u043e \u043f\u0440\u043e\u0435\u043a\u0442\u0430 learnk8s \u2014 \u043e\u0442\u0432\u0435\u0442 \u043d\u0430 \u043f\u043e\u043f\u0443\u043b\u044f\u0440\u043d\u044b\u0439 \u0432\u043e\u043f\u0440\u043e\u0441 \u043f\u0440\u0438 \u043f\u0440\u043e\u0435\u043a\u0442\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u0438 \u0438\u043d\u0444\u0440\u0430\u0441\u0442\u0440\u0443\u043a\u0442\u0443\u0440\u044b \u043d\u0430 \u0431\u0430\u0437\u0435 Kubernetes. \u041d\u0430\u0434\u0435\u0435\u043c\u0441\u044f, \u0447\u0442\u043e \u0434\u043e\u0441\u0442\u0430\u0442\u043e\u0447\u043d\u043e \u0440\u0430\u0437\u0432\u0451\u0440\u043d\u0443\u0442\u044b\u0435 \u043e\u043f\u0438\u0441\u0430\u043d\u0438\u044f \u043f\u043b\u044e\u0441\u043e\u0432 \u0438 \u043c\u0438\u043d\u0443\u0441\u043e\u0432 \u043a\u0430\u0436\u0434\u043e\u0433\u043e \u0438\u0437 \u0432\u0430\u0440\u0438\u0430\u043d\u0442\u043e\u0432 \u043f\u043e\u043c\u043e\u0433\u0443\u0442 \u0441\u0434\u0435\u043b\u0430\u0442\u044c \u043e\u043f\u0442\u0438\u043c\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b\u0439 \u0432\u044b\u0431\u043e\u0440 \u0438 \u0434\u043b\u044f \u0432\u0430\u0448\u0435\u0433\u043e \u043f\u0440\u043e\u0435\u043a\u0442\u0430. 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Wir hoffen, dass die umfassenden Beschreibungen der Vor- und Nachteile jeder Option Ihnen helfen, die optimale Wahl f\u00fcr Ihr Projekt zu treffen. 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