Kubernetes集群巡检内容

时间：2024-12-11 10:40:53

1.概述

Kubernetes 集群巡检是一种监测和评估底层系统运行状况的重要手段，旨在快速发现系统中存在的潜在风险并提供修复建议。通过对 Kubernetes（K8s）集群进行定期巡检，可以有效保障集群稳定性、优化资源利用率、提升安全性，并降低运维风险，特别是在生产环境中，这种预防性措施尤为重要。

2.为什么要对 Kubernetes 集群巡检

(1) 确保集群稳定性

  • Kubernetes 是一个动态系统，运行时会不断调度和管理容器。由于配置错误、资源不足或节点故障等问题，可能影响集群的稳定性。
  • 巡检有助于识别潜在问题并在故障发生前解决。

(2) 提升集群性能

  • 通过检查资源分配和使用情况，可以优化集群资源利用率。
  • 找到性能瓶颈，防止 Pod 调度延迟或应用性能下降。

(3) 保障安全性

  • Kubernetes 环境需要定期审查安全配置，如 RBAC 权限、网络策略、防火墙规则等，以防止安全漏洞。

(4) 降低运维风险

  • 通过定期巡检，可以提前发现和解决问题，避免出现生产环境中的严重故障。

3.巡检内容

3.1 集群总览

  • Kubernetes 版本

  • 集群节点数

  • 资源总量：已分配 CPU 和内存

  • 资源使用率：最低、平均、最高 CPU 和内存使用率

  • 证书过期时间

3.2 K8s 核心组件状态

  • 核心组件：kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler、etcd、kubelet 等。

  • etcd 备份情况：确保关键数据安全。

3.3 K8s 存储网络组件状态

 

  • 网络连通性：检查服务的 DNS 解析和网络连通性。
  • CNI 插件状态：确认网络插件（如 Flannel、Calico）是否正常运行。
  • 存储状态：检查 Persistent Volume（PV）和 Persistent Volume Claim（PVC）是否正常，确保数据存储和挂载没有问题。

3.4 K8s节点健康状态

 

检查集群中所有节点的健康状态，包括节点的运行状态、节点可用性、节点文件系统状态等。此外，还需要检查节点内核是否有死锁、docker 是否正常等，以确保整个集群的稳定性和可用性。

 

 

  • 节点运行状态：检查节点是否处于 Ready 状态。

  • 文件系统状态：检查节点文件系统健康状况。

  • 关键服务：确认节点内核、Docker 服务是否正常。

 

3.5 K8s节点资源状况

K8s 是一个高度动态的系统，它需要确保节点资源的可用性以支持应用程序的正常运行。因此，在对集群进行巡检时，需要检查节点的资源使用情况，包括CPU、内存和磁盘等。通过检查资源使用情况，可以确保节点资源的可用性和可扩展性，并及时发现可能会影响应用程序性能的问题。

  • 资源使用情况：检查节点的 CPU、内存、磁盘使用率，确保资源分配合理。

  • 容量规划：发现资源瓶颈并进行扩展规划。

3.6 K8s集群之上容器云平台组件巡检

主要检查集群核心组件及附加组件的状态以及重启状况。

  • 运行状态：检查容器云底层的核心组件及集成的附属组件（日志、网关、微服务治理等）的运行状态，以确保容器云平台的正常运行。
  • 重启状况：检查容器云底层的核心组件及集成的附属组件（日志、网关、微服务治理等）的重启情况，如重启次数、重启原因等，可以确保及时发现容器云平台自身组件的问题并进行修复。

3.7 运行巡检

运行巡检主要针对于平台上运行的业务进行巡检，当进行运行巡检时，主要检查组件 pod 的运行状态和重启状况。 

  • 运行状态：检查集群内各个 Pod 的运行状态，例如 Pod 是否处于 Running 状态、Pod 是否处于 CrashLoopBackOff 状态、Pod 是否处于 Pending 状态等，以确保及时发现异常 Pod。
  • 重启状况：检查集群内各个 Pod 的重启情况，如重启次数、重启原因等，以确保及时发现 Pod 的问题并进行修复。

3.8 配置巡检

配置巡检主要针对于平台上运行的业务资源配置、健康检测配置等进行巡检。主要检查容器镜像标签、容器运行时参数、资源限制设置、存储挂载设置、容器健康检测设置。

  • 容器镜像标签：检查容器镜像的标签是否合规，包括是否使用了 latest 标签、是否使用了明确的版本号等。
  • 容器运行时参数：检查容器运行时参数是否安全，包括是否禁止使用特权模式、是否开启了安全策略等。
  • 资源限制设置：检查容器资源限制设置是否合理，包括 CPU 和内存限制是否设置合理。
  • 存储卷挂载设置：检查容器存储卷挂载设置是否合理，包括是否禁止了对主机文件系统的挂载、是否使用了 ReadOnlyRootFilesystem 等。
  • 容器健康检测设置：检查容器健康检测设置是否合理，包括是否设置了 liveness 和 readiness 探针、探针的检测间隔是否设置合理等。

通过对这些配置进行扫描和分析，生成的配置巡检报告可以给出针对每个组件的配置建议和优化方案，帮助用户提高系统的安全性和可靠性。

3.9 安全巡检

安全巡检主要针对于平台上运行的业务镜像进行扫描，并对镜像中的各类安全漏洞，给出详细信息链接，以便用户进行修复。具体来说，安全巡检主要包含了扫描镜像安全漏洞、漏洞报告、建议和解决方案、自动化定期检测。

  • 扫描镜像安全漏洞​：通过对集群内已部署的业务镜像进行扫描，获取镜像存在的安全漏洞信息。
  • 分析漏洞影响​：对扫描出的安全漏洞进行分析，评估其对业务的影响程度，并给出相应的风险评级。
  • 提供建议和解决方案​：根据扫描出的安全漏洞和评估结果，给出相应的建议和漏洞详细信息，帮助用户修复漏洞，提升业务的安全性。
  • 定期检测和自动化​：安全巡检需要定期进行，以保持业务的安全性。目前，安全巡检支持自动化运行，针对每个新部署的业务组件均会自动进行检测，并生成相关报告。

4. 小结

Kubernetes 集群巡检不仅是确保系统健康的重要环节，也是优化集群性能、保障安全性和提升运维效率的关键措施。通过定期巡检，运维团队可以迅速发现和解决潜在问题，确保生产环境的高可用性和安全性。借助自动化工具和标准化流程，巡检工作可以更高效、更全面地完成，为 Kubernetes 集群的长期稳定运行提供坚实保障。

参考：https://blog.****.net/qq_21127151/article/details/141905827

参考：https://www.rainbond.com/docs/enterprise/scanner/

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