【每日一个云原生小技巧 #61】拓扑感知路由

拓扑感知路由（Topology Aware Routing）是Kubernetes中的一个特性，它通过在集群中保持网络流量原始区域的优先级来优化路由行为。这个特性在Kubernetes 1.23版本中被标记为beta状态，并且在1.27版本之前被称为拓扑感知提示（Topology Aware Hints）。

使用场景和优势

拓扑感知路由主要用于多区域部署的Kubernetes集群。它有助于保持流量在原始区域内部，这可以减少成本或提高网络性能。特别是在以下情况下效果最佳：

流量均匀分布：如果大部分流量来自单一区域，这可能会导致该区域的端点过载。
每个区域有3个或更多端点：在三区域集群中，这意味着至少有9个端点。

配置方法

拓扑感知路由的配置包括以下几个步骤：

启用拓扑感知提示：这需要在服务上设置service.kubernetes.io/topology-aware-hints注解为auto，这指示EndpointSlice控制器在安全时设置拓扑提示。
定义拓扑键：在Kubernetes资源（如Pod或Service）中定义拓扑键，如topology.kubernetes.io/zone和topology.kubernetes.io/region，以便Kubernetes理解集群的结构。
实现节点亲和性和反亲和性：这些设置控制Pod相对于其他节点的调度和放置，对于优化应用性能和弹性至关重要。

示例代码

以下是一些配置拓扑感知路由的示例：

Pod配置示例：

代码语言：javascript

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apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: "topology.kubernetes.io/zone"
            operator: In
            values:
            - us-east-1a

服务定义示例：

代码语言：javascript

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apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-service
spec:
  topologyKeys:
    - "topology.kubernetes.io/zone"

监控和优化

监控和优化拓扑感知路由对于维护Kubernetes部署的效率和可靠性至关重要。可以使用如Prometheus和Grafana等Kubernetes监控工具来跟踪拓扑感知部署的性能，并根据监控结果调整拓扑键或亲和性/反亲和性规则。