1.6. etcd データのデフラグ

大規模で密度の高いクラスターの場合に、キースペースが過剰に拡大し、スペースのクォータを超過すると、etcd は低下するパフォーマンスの影響を受ける可能性があります。etcd を定期的に維持および最適化して、データストアのスペースを解放します。Prometheus で etcd メトリックをモニターし、必要に応じてデフラグします。そうしないと、etcd はクラスター全体のアラームを発生させ、クラスターをメンテナンスモードにして、キーの読み取りと削除のみを受け入れる可能性があります。

これらの主要な指標をモニターします。

etcd_server_quota_backend_bytes、これは現在のクォータ制限です
etcd_mvcc_db_total_size_in_use_in_bytes、これはヒストリーコンパクション後の実際のデータベース使用状況を示します。
etcd_debugging_mvcc_db_total_size_in_bytes、これはデフラグを待機している空き領域を含む、データベースのサイズを示します。

etcd データをデフラグし、etcd 履歴の圧縮などのディスクの断片化を引き起こすイベント後にディスク領域を回収します。

履歴の圧縮は 5 分ごとに自動的に行われ、これによりバックエンドデータベースにギャップが生じます。この断片化された領域は etcd が使用できますが、ホストファイルシステムでは利用できません。ホストファイルシステムでこの領域を使用できるようにするには、etcd をデフラグする必要があります。

etcd はデータをディスクに書き込むため、そのパフォーマンスはディスクのパフォーマンスに大きく依存します。etcd のデフラグは、毎月、月に 2 回、またはクラスターでの必要に応じて行うことを検討してください。etcd_db_total_size_in_bytes メトリクスをモニターして、デフラグが必要であるかどうかを判別することもできます。

また、PromQL 式を使用した最適化によって解放される etcd データベースのサイズ (MB 単位) を確認することで、最適化が必要かどうかを判断することもできます ((etcd_mvcc_db_total_size_in_bytes - etcd_mvcc_db_total_size_in_use_in_bytes)/1024/1024)。

警告

etcd のデフラグはプロセスを阻止するアクションです。etcd メンバーはデフラグが完了するまで応答しません。このため、各 Pod のデフラグアクションごとに少なくとも 1 分間待機し、クラスターが回復できるようにします。

以下の手順に従って、各 etcd メンバーで etcd データをデフラグします。

前提条件

cluster-admin ロールを持つユーザーとしてクラスターにアクセスできる。

手順

リーダーを最後にデフラグする必要があるため、どの etcd メンバーがリーダーであるかを判別します。

etcd Pod の一覧を取得します。

oc get pods -n openshift-etcd -o wide | grep -v quorum-guard | grep etcd

$ oc get pods -n openshift-etcd -o wide | grep -v quorum-guard | grep etcd

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出力例

etcd-ip-10-0-159-225.example.redhat.com                3/3     Running     0          175m   10.0.159.225   ip-10-0-159-225.example.redhat.com   <none>           <none>
etcd-ip-10-0-191-37.example.redhat.com                 3/3     Running     0          173m   10.0.191.37    ip-10-0-191-37.example.redhat.com    <none>           <none>
etcd-ip-10-0-199-170.example.redhat.com                3/3     Running     0          176m   10.0.199.170   ip-10-0-199-170.example.redhat.com   <none>           <none>

etcd-ip-10-0-159-225.example.redhat.com                3/3     Running     0          175m   10.0.159.225   ip-10-0-159-225.example.redhat.com   <none>           <none>
etcd-ip-10-0-191-37.example.redhat.com                 3/3     Running     0          173m   10.0.191.37    ip-10-0-191-37.example.redhat.com    <none>           <none>
etcd-ip-10-0-199-170.example.redhat.com                3/3     Running     0          176m   10.0.199.170   ip-10-0-199-170.example.redhat.com   <none>           <none>

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Pod を選択し、以下のコマンドを実行して、どの etcd メンバーがリーダーであるかを判別します。

oc rsh -n openshift-etcd etcd-ip-10-0-159-225.example.redhat.com etcdctl endpoint status --cluster -w table

$ oc rsh -n openshift-etcd etcd-ip-10-0-159-225.example.redhat.com etcdctl endpoint status --cluster -w table

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出力例

Defaulting container name to etcdctl.
Use 'oc describe pod/etcd-ip-10-0-159-225.example.redhat.com -n openshift-etcd' to see all of the containers in this pod.
+---------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+
|         ENDPOINT          |        ID        | VERSION | DB SIZE | IS LEADER | IS LEARNER | RAFT TERM | RAFT INDEX | RAFT APPLIED INDEX | ERRORS |
+---------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+
|  https://10.0.191.37:2379 | 251cd44483d811c3 |   3.4.9 |  104 MB |     false |      false |         7 |      91624 |              91624 |        |
| https://10.0.159.225:2379 | 264c7c58ecbdabee |   3.4.9 |  104 MB |     false |      false |         7 |      91624 |              91624 |        |
| https://10.0.199.170:2379 | 9ac311f93915cc79 |   3.4.9 |  104 MB |      true |      false |         7 |      91624 |              91624 |        |
+---------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+

Defaulting container name to etcdctl.
Use 'oc describe pod/etcd-ip-10-0-159-225.example.redhat.com -n openshift-etcd' to see all of the containers in this pod.
+---------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+
|         ENDPOINT          |        ID        | VERSION | DB SIZE | IS LEADER | IS LEARNER | RAFT TERM | RAFT INDEX | RAFT APPLIED INDEX | ERRORS |
+---------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+
|  https://10.0.191.37:2379 | 251cd44483d811c3 |   3.4.9 |  104 MB |     false |      false |         7 |      91624 |              91624 |        |
| https://10.0.159.225:2379 | 264c7c58ecbdabee |   3.4.9 |  104 MB |     false |      false |         7 |      91624 |              91624 |        |
| https://10.0.199.170:2379 | 9ac311f93915cc79 |   3.4.9 |  104 MB |      true |      false |         7 |      91624 |              91624 |        |
+---------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+

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この出力の IS LEADER 列に基づいて、https://10.0.199.170:2379 エンドポイントがリーダーになります。このエンドポイントを直前の手順の出力に一致させると、リーダーの Pod 名は etcd-ip-10-0-199-170.example.redhat.com になります。

etcd メンバーのデフラグ。

実行中の etcd コンテナーに接続し、リーダーではない Pod の名前を渡します。
```
oc rsh -n openshift-etcd etcd-ip-10-0-159-225.example.redhat.com
```
```
$ oc rsh -n openshift-etcd etcd-ip-10-0-159-225.example.redhat.com
```
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ETCDCTL_ENDPOINTS 環境変数の設定を解除します。
```
unset ETCDCTL_ENDPOINTS
```
```
sh-4.4# unset ETCDCTL_ENDPOINTS
```
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etcd メンバーのデフラグを実行します。
```
etcdctl --command-timeout=30s --endpoints=https://localhost:2379 defrag
```
```
sh-4.4# etcdctl --command-timeout=30s --endpoints=https://localhost:2379 defrag
```
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出力例
```
Finished defragmenting etcd member[https://localhost:2379]
```
```
Finished defragmenting etcd member[https://localhost:2379]
```
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タイムアウトエラーが発生した場合は、コマンドが正常に実行されるまで --command-timeout の値を増やします。

データベースサイズが縮小されていることを確認します。

etcdctl endpoint status -w table --cluster

sh-4.4# etcdctl endpoint status -w table --cluster

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出力例

+---------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+
|         ENDPOINT          |        ID        | VERSION | DB SIZE | IS LEADER | IS LEARNER | RAFT TERM | RAFT INDEX | RAFT APPLIED INDEX | ERRORS |
+---------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+
|  https://10.0.191.37:2379 | 251cd44483d811c3 |   3.4.9 |  104 MB |     false |      false |         7 |      91624 |              91624 |        |
| https://10.0.159.225:2379 | 264c7c58ecbdabee |   3.4.9 |   41 MB |     false |      false |         7 |      91624 |              91624 |        | 
| https://10.0.199.170:2379 | 9ac311f93915cc79 |   3.4.9 |  104 MB |      true |      false |         7 |      91624 |              91624 |        |
+---------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+

+---------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+
|         ENDPOINT          |        ID        | VERSION | DB SIZE | IS LEADER | IS LEARNER | RAFT TERM | RAFT INDEX | RAFT APPLIED INDEX | ERRORS |
+---------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+
|  https://10.0.191.37:2379 | 251cd44483d811c3 |   3.4.9 |  104 MB |     false |      false |         7 |      91624 |              91624 |        |
| https://10.0.159.225:2379 | 264c7c58ecbdabee |   3.4.9 |   41 MB |     false |      false |         7 |      91624 |              91624 |        |


| https://10.0.199.170:2379 | 9ac311f93915cc79 |   3.4.9 |  104 MB |      true |      false |         7 |      91624 |              91624 |        |
+---------------------------+------------------+---------+---------+-----------+------------+-----------+------------+--------------------+--------+

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この例では、この etcd メンバーのデータベースサイズは、開始時のサイズの 104 MB ではなく 41 MB です。

これらの手順を繰り返して他の etcd メンバーのそれぞれに接続し、デフラグします。常に最後にリーダーをデフラグします。
etcd Pod が回復するように、デフラグアクションごとに 1 分以上待機します。etcd Pod が回復するまで、etcd メンバーは応答しません。

領域のクォータの超過により NOSPACE アラームがトリガーされる場合、それらをクリアします。
1. NOSPACE アラームがあるかどうかを確認します。
  sh-4.4# etcdctl alarm list
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  出力例
  memberID:12345678912345678912 alarm:NOSPACE
  
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2. アラームをクリアします。
  sh-4.4# etcdctl alarm disarm
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1.6. etcd データのデフラグ

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