改造 1：引入服务网格化管控

Kubernetes 集群运行稳定性显著提升，扩容效率大幅优化：深度改造背后的奥秘

近年来，以 Kubernetes 为代表的容器编排技术在大规模集群管理场景中展现出强大优势，阿里巴巴集团也不例外。自 2019 年规模化落地 Kubernetes 以来，阿里巴巴始终致力于集群运行稳定性和扩容效率的持续提升。在不断探索和实践中，我们进行了三项深度改造，取得了显著成效。

为了提升集群运行稳定性，我们引入了服务网格化管控。服务网格是一种专用基础设施层，在应用程序和底层基础设施之间提供一层代理，实现网络流量的统一管理和控制。通过在 Kubernetes 集群中部署服务网格，我们实现了以下优势：

• 流量的可视化和可控性： 服务网格提供了对集群内网络流量的实时监控和控制能力，使我们能够快速识别和解决流量异常问题。
• 细粒度的权限管理： 通过服务网格，我们可以定义细粒度的权限策略，控制不同服务之间的调用关系，有效防止服务之间的恶意访问或资源滥用。
• 故障隔离和容错能力： 服务网格支持故障隔离和容错能力，在发生服务故障时，可以自动将故障流量隔离，防止故障影响到其他服务。

为提升扩容效率，我们对 Pod 调度策略进行了优化。Pod 是 Kubernetes 中部署应用程序的基本单元，调度策略决定了 Pod 在不同节点上的分配方式。通过对调度策略的优化，我们实现了以下改进：

• 资源亲和性和反亲和性： 通过设置资源亲和性和反亲和性规则，我们确保了具有强关联关系的 Pod 优先调度到同一节点或不同节点上，优化了资源利用率。
• 节点污点和容忍度： 节点污点和容忍度允许我们对节点进行标记并控制 Pod 的调度行为。通过设置污点和容忍度，我们可以将 Pod 调度到满足特定条件的节点上，提高集群的资源利用效率。
• 自动扩容和缩容： 基于历史负载数据，我们设计了自动扩容和缩容算法，根据集群负载情况动态调整节点数量，满足业务需求的同时降低集群成本。

为了确保集群的稳定性，我们提升了节点健康检测能力。节点健康检测是 Kubernetes 集群维护的关键环节，用于检测和移除不健康节点。通过对节点健康检测能力的提升，我们实现了以下改进：

• 多维度健康检查： 除了传统的存活探测和就绪探测，我们还引入了自定义健康检查机制，从多个维度对节点进行检测，提高了健康检测的准确性和可靠性。
• 故障节点自动隔离： 当检测到不健康节点时，我们通过自动隔离机制将故障节点与集群隔离，防止故障节点影响集群的稳定性。
• 节点自愈能力： 基于故障分析，我们实现了节点自愈能力，当节点发生轻微故障时，系统会自动触发修复机制，最大程度降低集群中断风险。

通过上述三个深度改造，我们的 Kubernetes 集群节点在线率达到了 99.9% 以上，扩容效率提升了 50%。这些改进极大地提升了集群的稳定性和可用性，保障了业务的平稳运行，为阿里巴巴集团的业务发展提供了强有力的技术支撑。