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    存储容量推荐的 ETCD 实践验证 etcd 硬件规格使用 fio 进行基准测试

    存储容量

    INFO

    请将以下分区挂载在专用磁盘或 LVM 配置的逻辑卷上，以便后续扩展。

    分区最小大小推荐大小备注
    /var/lib/etcd10GB20GB建议使用专用的高IO磁盘来存放 etcd 数据。
    /var/lib/containerd/100GB150GB
    /cpaas/global 集群控制平面节点至少 100GB；
    其他节点至少 40GB    		200GB如果预计 infra 节点组件需要更多 /cpaas/ 空间，请规划额外空间。
    /50GB100GB，越大越好确保有足够的空闲磁盘空间，使利用率保持在 80% 以下。如果使用率超过该阈值，节点上的 Pod 可能会被驱逐。
    用于下载和解压安装包、扩展等的任意位置20GB250GB实际存储需求取决于计划安装的扩展。
    如果预计后续添加更多组件或启用额外功能，请规划额外空间。

    推荐的 ETCD 实践

    快速存储对于 etcd 的可靠性能至关重要。etcd 依赖持久、低延迟的磁盘操作来将提案持久化到其预写日志（WAL）。
    如果磁盘写入耗时过长，fsync 延迟可能导致成员错过心跳，无法及时提交提案，并出现请求超时或临时领导者变更。这些问题也会减慢 Kubernetes API 并降低整个集群的响应速度。
    总之，HDD 是不理想的选择，不推荐使用。如果必须使用 HDD 作为 etcd 存储，请选择最快的（例如 15,000 RPM）。

    INFO

    以下硬盘实践可提供最佳的 etcd 性能：

    • 优先使用 SSD 或 NVMe 作为 etcd 磁盘。当写入耐久性和稳定性为优先考虑时，建议使用服务器级单层单元（SLC）SSD。避免使用 NAS、SAN 和 HDD。

      • 优先选择具有高写入吞吐量的磁盘，以加速压缩和碎片整理。
      • 优先选择具有强大读取带宽的磁盘，以缩短故障恢复时间。
      • 优先选择具有持续低延迟的磁盘，以确保快速的读写操作。

    • 避免使用分布式块存储系统，如 Ceph RADOS Block Device (RBD)、网络文件系统 (NFS) 及其他网络附加后端，因为它们会引入不可预测的延迟。

    • 将 etcd 数据保存在专用磁盘或专用逻辑卷上。

      • 不要在控制平面主机上放置 I/O 敏感（如日志）或其他密集的文件系统活动，或者至少不要让它们与 etcd 共享相同的底层存储。

    • 持续使用 fio 等工具进行基准测试，并利用结果跟踪集群增长时的性能。更多信息请参见 磁盘基准测试指南。

    验证 etcd 硬件规格

    规格最低要求推荐备注
    顺序写入 IOPS50500（越高越好）大多数云服务商公布的是并发 IOPS，而非顺序 IOPS。并发 IOPS 通常约为顺序 IOPS 的 10 倍。
    磁盘带宽10 MB/s100 MB/s（越高越好）更高的磁盘带宽可加快故障成员追赶集群时的数据恢复速度。
    吞吐量（顺序 8 kB 写入并执行 fdatasync）50 次写入/10 毫秒500 次写入/2 毫秒反映每次写入操作后数据刷新到磁盘时的持续写入吞吐量。

    使用 fio 进行基准测试

    为测量实际的顺序 IOPS 和吞吐量，建议使用磁盘基准测试工具 fio。可参考以下操作说明：

    WARNING

    请勿在 集群的任何节点上运行这些测试。
    请在与控制平面节点配置相同的专用虚拟机上运行测试。\

    set -e
mkdir -p /var/lib/etcd/

echo "INFO: Running fio"
fio --rw=write --ioengine=sync --fdatasync=1 --directory=/var/lib/etcd --size=100m --bs=8000 --name=etcd_perf --output-format=json --runtime=60 --time_based=1 | tee /tmp/fio.out

# Scrape the fio output for p99 of fsync in ns
fsync=$(cat /tmp/fio.out | jq '.jobs[0].sync.lat_ns.percentile["99.000000"]')
iops=$(cat /tmp/fio.out | jq '.jobs[0].write.iops')
echo "INFO: 99th percentile of fsync is $fsync ns"

# Compare against the recommended value
if [[ $fsync -ge 10000000 ]]; then
    echo "WARN: IOPS is $iops, 99th percentile of the fsync is greater than the recommended value which is ${fsync} ns > 10 ms, faster disks are recommended to host etcd for better performance"
else
    echo "INFO: IOPS is $iops, 99th percentile of the fsync is within the recommended threshold: - 10 ms, the disk can be used to host etcd"
fi