9장. 네트워크 엣지의 원격 작업자 노드

클러스터에 원격 작업자 노드를 추가하려면 몇 가지 추가 고려 사항이 필요합니다.

모든 노드는 10초마다 OpenShift Container Platform 클러스터의 Kubernetes Controller Manager Operator(kube 컨트롤러)로 하트비트를 보냅니다. 클러스터에서 노드의 하트비트를 수신하지 않는 경우 OpenShift Container Platform은 여러 기본 메커니즘을 사용하여 응답합니다.

OpenShift Container Platform은 네트워크 파티션 및 기타 중단에 대해 탄력적으로 설계되었습니다. 소프트웨어 업그레이드로 인한 중단, 네트워크 분할, 라우팅 문제와 같이 비교적 일반적인 일부 중단을 완화할 수 있습니다. 완화 전략에는 원격 작업자 노드의 Pod가 올바른 양의 CPU 및 메모리 리소스를 요청하는지 확인, 적절한 복제 정책 구성, 영역 전체에서 중복성 사용, 워크로드에 Pod 중단 예산 사용이 포함됩니다.

구성된 기간이 지난 후 kube 컨트롤러와 노드의 연결이 끊어지면 컨트롤 플레인의 노드 컨트롤러에서 노드 상태를 Unhealthy로 업데이트하고 노드 Ready 조건을 Unknown으로 표시합니다. 스케줄러는 이에 대한 응답으로 해당 노드에 대한 Pod 예약을 중지합니다. 온프레미스 노드 컨트롤러는 NoExecute 효과가 있는 node.kubernetes.io/unreachable 테인트를 노드에 추가하고 노드의 Pod를 기본적으로 5분 후에 제거하도록 예약합니다.

Deployment 오브젝트 또는 StatefulSet 오브젝트와 같은 워크로드 컨트롤러에서 비정상 노드의 Pod로 트래픽을 전송하고 기타 노드에서 클러스터에 연결할 수 있는 경우 OpenShift Container Platform은 노드의 Pod 외부로 트래픽을 라우팅합니다. 클러스터에 연결할 수 없는 노드는 새 트래픽 라우팅을 통해 업데이트되지 않습니다. 결과적으로 해당 노드의 워크로드가 비정상 노드에 도달하기 위해 계속 시도할 수 있습니다.

다음과 같은 방법으로 연결 손실의 영향을 완화할 수 있습니다.

원격 작업자 노드가 있는 클러스터에서 이러한 오브젝트를 사용하는 방법에 대한 자세한 내용은 원격 작업자 노드 전략 정보를 참조하십시오.

원격 작업자 노드가 정전되거나 강제 다시 시작되면 OpenShift Container Platform은 여러 기본 메커니즘을 사용하여 응답합니다.

구성된 기간이 지난 후 Kubernetes Controller Manager Operator(kube 컨트롤러)와 노드의 연결이 끊어지면 컨트롤 플레인에서 노드 상태를 Unhealthy로 업데이트하고 노드 Ready 조건을 Unknown으로 표시합니다. 스케줄러는 이에 대한 응답으로 해당 노드에 대한 Pod 예약을 중지합니다. 온프레미스 노드 컨트롤러는 NoExecute 효과가 있는 node.kubernetes.io/unreachable 테인트를 노드에 추가하고 노드의 Pod를 기본적으로 5분 후에 제거하도록 예약합니다.

노드가 전원을 복구하고 컨트롤 플레인에 다시 연결되면 노드에서 Pod를 재시작해야 합니다.

노드를 재시작하면 kubelet도 재시작되고 노드에 예약된 Pod를 재시작하려고 합니다. 컨트롤 플레인에 대한 연결이 기본값인 5분보다 오래 걸리는 경우 컨트롤 플레인에서 노드 상태를 업데이트하고 node.kubernetes.io/unreachable 테인트를 제거할 수 없습니다. 노드에서 kubelet은 실행 중인 Pod를 모두 종료합니다. 이러한 조건이 해제되면 스케줄러는 해당 노드에 Pod를 예약할 수 있습니다.

다음을 통해 정전의 영향을 완화할 수 있습니다.

원격 작업자 노드가 있는 클러스터에서 이러한 오브젝트를 사용하는 방법에 대한 자세한 내용은 원격 작업자 노드 전략 정보를 참조하십시오.

클러스터 관리자가 플랫폼 확인을 위해 대기 시간 테스트를 수행한 경우 대기 시간이 긴 경우 안정성을 보장하기 위해 클러스터의 작동을 조정해야 할 수 있습니다. 클러스터 관리자는 파일에 기록된 하나의 매개 변수만 변경해야 합니다. 이 매개변수는 감독자 프로세스가 상태를 읽고 클러스터의 상태를 해석하는 방법에 영향을 미치는 매개변수 4개를 제어합니다. 하나의 매개변수만 변경하면 지원 가능한 방식으로 클러스터 튜닝이 제공됩니다.

Kubelet 프로세스는 클러스터 상태를 모니터링하기 위한 시작점을 제공합니다. Kubelet 은 OpenShift Container Platform 클러스터의 모든 노드에 대한 상태 값을 설정합니다. Kubernetes Controller Manager(kube 컨트롤러)는 기본적으로 10초마다 상태 값을 읽습니다. kube 컨트롤러에서 노드 상태 값을 읽을 수 없는 경우 구성된 기간이 지난 후 해당 노드와의 연결이 끊어집니다. 기본 동작은 다음과 같습니다.

이 동작은 특히 네트워크 엣지에 노드가 있는 경우 네트워크에서 대기 시간이 쉬운 경우 문제가 발생할 수 있습니다. 경우에 따라 네트워크 대기 시간으로 인해 Kubernetes 컨트롤러 관리자에서 정상적인 노드에서 업데이트를 수신하지 못할 수 있습니다. Kubelet 은 노드가 정상이지만 노드에서 Pod를 제거합니다.

이 문제를 방지하려면 작업자 대기 시간 프로필을 사용하여 Kubelet 및 Kubernetes 컨트롤러 관리자가 작업을 수행하기 전에 상태 업데이트를 기다리는 빈도를 조정할 수 있습니다. 이러한 조정은 컨트롤 플레인과 작업자 노드 간의 네트워크 대기 시간이 최적이 아닌 경우 클러스터가 올바르게 실행되도록 하는 데 도움이 됩니다.

이러한 작업자 대기 시간 프로필에는 대기 시간을 높이기 위해 클러스터의 응답을 제어하기 위해 신중하게 조정된 값으로 미리 정의된 세 가지 매개변수 세트가 포함되어 있습니다. 실험적으로 최상의 값을 수동으로 찾을 필요가 없습니다.

클러스터를 설치하거나 클러스터 네트워크에서 대기 시간을 늘리면 언제든지 작업자 대기 시간 프로필을 구성할 수 있습니다.

원격 작업자 노드를 사용하는 경우 애플리케이션을 실행하는 데 사용할 오브젝트를 고려하십시오.

네트워크 문제 또는 정전 시 원하는 동작을 기반으로 데몬 세트 또는 정적 Pod를 사용하는 것이 좋습니다. 또한 컨트롤 플레인에서 원격 작업자 노드에 연결할 수 없는 경우 Kubernetes 영역 및 허용 오차를 사용하여 Pod 제거를 제어하거나 방지할 수 있습니다.

컨트롤 플레인에서 노드에 연결할 수 없는 경우 노드 컨트롤러는 기본적으로 node.kubernetes.io/unreachable 테인트를 적용하고 초당 0.1 노드의 속도로 Pod를 제거합니다. 그러나 Kubernetes 영역을 사용하는 클러스터에서는 Pod 제거 동작이 변경됩니다.

영역이 완전히 중단되고 해당 영역에 있는 모든 노드의 Ready 조건이 False 또는 Unknown인 경우 컨트롤 플레인에서 해당 영역의 노드에 node.kubernetes.io/unreachable 테인트를 적용하지 않습니다.

부분적으로 중단된 영역의 경우 노드의 55% 이상에 False 또는 Unknown 조건이 있으면 Pod 제거 비율이 초당 0.01 노드로 줄어듭니다. 노드가 50개 미만인 소규모 클러스터의 노드는 테인트되지 않습니다. 이러한 동작을 적용하려면 클러스터에 영역이 네 개 이상 있어야 합니다.

노드 사양에 topology.kubernetes.io/region 라벨을 적용하여 특정 영역에 노드를 할당합니다.

kind: Node
apiVersion: v1
metadata:
  labels:
    topology.kubernetes.io/region=east

Kubelet에서 각 노드의 상태를 확인하는 시간을 조정할 수 있습니다.

온프레미스 노드 컨트롤러에서 노드를 Unhealthy 또는 Unreachable 조건으로 표시하는 타이밍에 영향을 미치는 간격을 설정하려면 node-status-update-frequency 및 node-status-report-frequency 매개변수가 포함된 KubeletConfig 오브젝트를 생성합니다.

각 노드의 kubelet은 node-status-update-frequency 설정에서 정의하는 노드 상태를 확인하고 node-status-report-frequency 설정에 따라 클러스터에 상태를 보고합니다. 기본적으로 kubelet은 Pod 상태를 10초 간격으로 확인하고 상태를 1분 간격으로 보고합니다. 그러나 노드 상태가 변경되면 Kubelet에서 이러한 변경을 클러스터에 즉시 보고합니다. OpenShift Container Platform에서는 노드 리스 기능 게이트가 활성화된 경우(OpenShift Container Platform 클러스터의 기본 상태)에만 node-status-report-frequency 설정을 사용합니다. 노드 리스 기능 게이트가 비활성화된 경우 노드는 node-status-update-frequency 설정에 따라 해당 상태를 보고합니다.

apiVersion: machineconfiguration.openshift.io/v1
kind: KubeletConfig
metadata:
  name: disable-cpu-units
spec:
  machineConfigPoolSelector:
    matchLabels:
      machineconfiguration.openshift.io/role: worker 1
  kubeletConfig:
    node-status-update-frequency: 2
      - "10s"
    node-status-report-frequency: 3
      - "1m"

node-status-update-frequency 매개변수는 node-monitor-grace-period 매개변수와 함께 작동합니다.

NoExecute 효과가 있는 테인트는 다음과 같은 방식으로 노드에서 이미 실행되고 있는 Pod에 영향을 미칩니다.

node.kubernetes.io/unreachable 및 node.kubernetes.io/not-ready 테인트에 대해 NoExecute 효과를 사용하여 Pod 허용 오차를 구성하면 Pod 제거를 지연하거나 방지할 수 있습니다.

...
tolerations:
- key: "node.kubernetes.io/unreachable"
  operator: "Exists"
  effect: "NoExecute" 1
- key: "node.kubernetes.io/not-ready"
  operator: "Exists"
  effect: "NoExecute" 2
  tolerationSeconds: 600 3
...

상태 저장 세트는 중단 발생 시 재시작되지 않습니다. 컨트롤 플레인에서 Pod가 종료되었음을 인식할 때까지 Pod는 terminating 상태로 유지됩니다.

네트워크 분리의 경우 OpenShift Container Platform에서는 동일한 유형의 영구 스토리지에 액세스할 수 없는 노드에 예약하지 않도록 영구 볼륨이 필요한 Pod를 다른 영역에 마이그레이션할 수 없습니다.