Best practice per gli upgrade dei cluster Google Distributed Cloud

Questo documento descrive le best practice e le considerazioni per l'upgrade di Google Distributed Cloud. Scopri come prepararti per gli upgrade dei cluster e le best practice da seguire prima dell'upgrade. Queste best practice aiutano a ridurre i rischi associati agli upgrade dei cluster.

Se hai più ambienti, ad esempio test, sviluppo e produzione, ti consigliamo di iniziare con l'ambiente meno critico, ad esempio test, e verificare la funzionalità di upgrade. Dopo aver verificato che l'upgrade è andato a buon fine, passa all'ambiente successivo. Ripeti questa procedura finché non esegui l'upgrade degli ambienti di produzione. Questo approccio ti consente di passare da un punto critico all'altro e verificare che l'upgrade e i workload vengano eseguiti correttamente.

Elenco di controllo per l'upgrade

Ti consigliamo di seguire tutte le best practice descritte in questo documento. Utilizza il seguente elenco di controllo per monitorare i tuoi progressi. Ogni elemento dell'elenco rimanda a una sezione di questo documento con ulteriori informazioni:

Una volta completati questi controlli, puoi avviare la procedura di upgrade. Monitora l'avanzamento finché non viene eseguito l'upgrade di tutti i cluster.

Pianificare l'upgrade

Gli aggiornamenti possono essere dirompenti. Prima di avviare l'upgrade, pianifica attentamente per assicurarti che l'ambiente e le applicazioni siano pronti.

Stimare il tempo necessario e pianificare un periodo di manutenzione

Il tempo necessario per eseguire l'upgrade di un cluster varia a seconda del numero di nodi e della densità dei workload in esecuzione. Per completare correttamente l'upgrade di un cluster, utilizza un periodo di manutenzione con tempo sufficiente.

Per calcolare una stima approssimativa dell'upgrade, utilizza 10 minutes * the number of nodes per l'upgrade di un singolo nodo simultaneo.

Ad esempio, se hai cinquanta nodi in un cluster, il tempo totale di upgrade sarà di circa cinquecento minuti: 10 minutes * 50 nodes = 500 minutes.

Controllare la compatibilità di altri Google Cloud prodotti

Se il cluster esegue Cloud Service Mesh, Config Sync o Policy Controller, controlla Supporto per versioni e upgrade e verifica le versioni supportate con Google Distributed Cloud prima e dopo l' upgrade.

Il controllo di compatibilità si basa sul cluster di amministrazione o utente in cui è stato eseguito il deployment di Cloud Service Mesh, Config Sync o Policy Controller.

Controllare l'utilizzo delle risorse del cluster

Per assicurarti che i pod possano essere evacuati quando il nodo viene svuotato e che nel cluster di cui stai eseguendo l'upgrade siano disponibili risorse sufficienti per gestire l'upgrade, controlla l'utilizzo attuale delle risorse del cluster. Per controllare l'utilizzo delle risorse del cluster, utilizza le dashboard personalizzate in Google Cloud Observability.

Puoi utilizzare comandi come kubectl top nodes per ottenere l'utilizzo attuale delle risorse del cluster, ma le dashboard possono fornire una visualizzazione più dettagliata delle risorse consumate nel tempo. Questi dati sull'utilizzo delle risorse possono aiutarti a capire quando un upgrade causerebbe meno interruzioni, ad esempio durante i fine settimana o la sera, a seconda del workload in esecuzione e dei casi d'uso.

La tempistica per l'upgrade del cluster di amministrazione potrebbe essere meno critica rispetto a quella dei cluster utente, perché in genere un upgrade del cluster di amministrazione non introduce tempi di inattività dell'applicazione. Tuttavia, è comunque importante verificare la disponibilità delle risorse prima di iniziare un upgrade del cluster di amministrazione. Inoltre, l'upgrade del cluster di amministrazione potrebbe comportare alcuni rischi e pertanto potrebbe essere consigliato durante i periodi di utilizzo meno attivi, quando l'accesso di gestione al cluster è meno critico.

Risorse del piano di controllo del cluster di amministrazione

Tutti i controller e i job di upgrade vengono eseguiti nei nodi del piano di controllo del cluster di amministrazione. Controlla il consumo di risorse di questi nodi del piano di controllo per le risorse di calcolo disponibili. In genere, la procedura di upgrade richiede 1000 millicore di CPU (1000 mCPU) e 2-3 GiB di RAM per ogni insieme di controller del ciclo di vita. Tieni presente che l'unità CPU "mCPU" sta per "millesimo di core", quindi 1000 millicore equivalgono a un core su ogni nodo per ogni insieme di controller del ciclo di vita. Per ridurre le risorse di calcolo aggiuntive richieste durante un upgrade, prova a mantenere i cluster utente alla stessa versione.

Nell'esempio di deployment seguente, i due cluster utente hanno versioni diverse rispetto al cluster di amministrazione:

Cluster di amministrazione Cluster utente 1 Cluster utente 2
1.13.3 1.13.0 1.13.2

Nel controller di amministrazione viene eseguito il deployment di un insieme di controller del ciclo di vita per ogni versione in uso. In questo esempio, sono presenti tre insiemi di controller del ciclo di vita: 1.13.3, 1.13.0 e 1.13.2. Ogni insieme di controller del ciclo di vita consuma un totale di 1000 mCPU e 3 GiB di RAM. Il consumo totale attuale di risorse di questi controller del ciclo di vita è di 3000 mCPU e 9 GiB di RAM.

Se esegui l'upgrade del cluster utente 2 alla versione 1.13.3, ora sono presenti due insiemi di controller del ciclo di vita: 1.13.3 e 1.13.0:

Cluster di amministrazione Cluster utente 1 Cluster utente 2
1.13.3 1.13.0 1.13.3

I controller del ciclo di vita ora consumano un totale di 2000 mCPU e 6 GiB di RAM.

Se esegui l'upgrade del cluster utente 1 alla versione 1.13.3, ora tutti i cluster della fleet eseguono la stessa versione: 1.13.3:

Cluster di amministrazione Cluster utente 1 Cluster utente 2
1.13.3 1.13.3 1.13.3

Ora è presente un solo insieme di controller del ciclo di vita, che consuma un totale di 1000 mCPU e 3 GiB di RAM.

Nell'esempio seguente, tutti i cluster utente hanno la stessa versione. Se esegui l'upgrade del cluster di amministrazione, vengono utilizzati solo due insiemi di controller del ciclo di vita, quindi il consumo di risorse di calcolo viene ridotto:

Cluster di amministrazione Cluster utente 1 Cluster utente 2
1.14.0 1.13.3 1.13.3

In questo esempio, i controller del ciclo di vita consumano di nuovo un totale di 2000 mCPU e 6 GiB di RAM finché non viene eseguito l'upgrade di tutti i cluster utente alla stessa versione del cluster di amministrazione.

Se i nodi del piano di controllo non dispongono di risorse di calcolo aggiuntive durante l'upgrade, potresti visualizzare pod come anthos-cluster-operator, capi-controller-manager, cap-controller-manager o cap-kubeadm-bootstraper nello stato Pending. Per risolvere il problema, esegui l'upgrade di alcuni cluster utente alla stessa versione per consolidare le versioni e ridurre il numero di controller del ciclo di vita in uso. Se l'upgrade è già bloccato, puoi anche utilizzare kubectl edit deployment per modificare i deployment in attesa e ridurre le richieste di CPU e RAM in modo che rientrino nel piano di controllo del cluster di amministrazione.

La tabella seguente descrive in dettaglio i requisiti delle risorse di calcolo per diversi scenari di upgrade:

Cluster Risorse del cluster di amministrazione richieste
Upgrade del cluster utente Upgrade alla stessa versione di altri cluster: N/A

Upgrade a una versione diversa di altri cluster di amministrazione o utente: 1000 mCPU e 3 GiB di RAM

I cluster utente in un cluster ibrido hanno gli stessi requisiti di risorse.
Upgrade del cluster di amministrazione (con cluster utente) 1000 mCPU e 3 GiB di RAM
Upgrade del cluster ibrido (senza cluster utente) Aumento di 1000 mCPU e 3 GiB di RAM. Le risorse vengono restituite dopo l'uso.
Autonoma Aumento di 200 mCPU e 1 GiB di RAM. Le risorse vengono restituite dopo l'uso.

Eseguire il backup dei cluster

Prima di avviare un upgrade, esegui il backup dei cluster utilizzando il comando bmctl backup cluster.

Poiché il file di backup contiene informazioni sensibili, archivialo in modo sicuro.

Verificare che i cluster siano configurati e funzionino correttamente

Per controllare lo stato di un cluster prima di un upgrade, esegui bmctl check cluster sul cluster. Il comando esegue controlli avanzati, ad esempio per identificare i nodi non configurati correttamente o che hanno pod in uno stato bloccato.

Quando esegui il comando bmctl upgrade cluster per eseguire l'upgrade dei cluster, vengono eseguiti alcuni controlli preflight. La procedura di upgrade si interrompe se questi controlli non vanno a buon fine. È preferibile identificare e risolvere in modo proattivo questi problemi con il comando bmctl check cluster, anziché affidarsi ai controlli preflight, che hanno lo scopo di proteggere i cluster da eventuali danni.

Esaminare i deployment dei workload utente

Esistono due aree da considerare per i workload utente: svuotamento e compatibilità API.

Svuotamento dei workload

Durante un upgrade, il workload utente su un nodo viene svuotato. Se il workload ha una singola replica o tutte le repliche si trovano sullo stesso nodo, lo svuotamento del workload potrebbe causare interruzioni dei servizi in esecuzione nel cluster. Esegui i workload con più repliche. Il numero di repliche deve essere superiore al numero di nodi simultanei.

Per evitare un upgrade bloccato, la procedura di svuotamento dell'upgrade fino alla versione 1.36 non rispetta i budget di interruzione dei pod (PDB). I workload potrebbero essere eseguiti in uno stato degradato e la replica di serving minima sarebbe total replica number - concurrent upgrade number.

Compatibilità API

Per la compatibilità API, controlla la compatibilità dell'API del workload con la versione secondaria più recente di Kubernetes quando esegui l'upgrade di una versione secondaria. Se necessario, esegui l'upgrade del workload a una versione compatibile. Ove possibile, il team di progettazione di GKE fornisce istruzioni per identificare i workload che utilizzano API incompatibili, ad esempio le API Kubernetes rimosse.

Se utilizzi Cloud Service Mesh, Config Sync, Policy Controller, controlla se la versione installata è compatibile con la nuova versione di Google Distributed Cloud. Per informazioni sulla compatibilità delle versioni, consulta la sezione Supporto per versioni e upgrade.

Controllare l'utilizzo dei webhook

Controlla se il cluster ha webhook, in particolare risorse pod per scopi di controllo come Policy Controller. La procedura di svuotamento durante l'upgrade del cluster potrebbe interrompere il servizio webhook di Policy Controller, il che può causare il blocco o il rallentamento dell'upgrade. Ti consigliamo di disattivare temporaneamente questi webhook o di utilizzare un deployment a elevata disponibilità (HA).

Esaminare l'utilizzo delle funzionalità in anteprima

Le funzionalità in anteprima sono soggette a modifiche e vengono fornite solo a scopo di test e valutazione. Non utilizzare le funzionalità in anteprima nei cluster di produzione. Non garantiamo che sia possibile eseguire l'upgrade dei cluster che utilizzano le funzionalità in anteprima. In alcuni casi, blocchiamo esplicitamente gli upgrade per i cluster che utilizzano le funzionalità in anteprima.

Per informazioni sulle modifiche che causano interruzioni relative all'upgrade, consulta le note di rilascio.

Controllare lo stato di SELinux

Se vuoi abilitare SELinux per proteggere i container, devi assicurarti che SELinux sia abilitato in modalità Enforced su tutte le macchine host. A partire dalla release 1.9.0 di Google Distributed Cloud o versioni successive, puoi abilitare o disabilitare SELinux prima o dopo la creazione o l'upgrade del cluster. SELinux è abilitato per impostazione predefinita su Red Hat Enterprise Linux (RHEL). Se SELinux è disabilitato sulle macchine host o non ne hai la certezza, consulta la sezione Protezione dei container mediante SELinux per istruzioni su come abilitarlo.

Google Distributed Cloud supporta SELinux solo nei sistemi RHEL.

Non modificare la configurazione della densità dei pod

Google Distributed Cloud supporta la configurazione di un massimo di 250 pod per nodo con nodeConfig.PodDensity.MaxPodsPerNode. Puoi configurare la densità dei pod solo durante la creazione del cluster. Non puoi aggiornare le impostazioni di densità dei pod per i cluster esistenti. Non tentare di modificare la configurazione della densità dei pod durante un upgrade.

Assicurarsi che i nodi del control plane e del bilanciatore del carico non siano in modalità di manutenzione

Prima di avviare un upgrade, assicurati che i nodi del control plane e del bilanciatore del carico non siano in manutenzione. Se un nodo è in modalità di manutenzione, l'upgrade viene messo in pausa per garantire che i pool di nodi del control plane e del bilanciatore del carico siano sufficientemente disponibili.

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