K8s 集群性能优化核心是从资源配置、调度策略、组件性能、基础设施四个维度针对性调优，以提升资源利用率和集群稳定性。

1. 资源配置优化

• 精准设置资源请求与限制：根据应用实际需求配置 requests（保证资源）和 limits（资源上限），避免过度分配或资源不足。例如，CPU 请求设为应用常态使用率的 80%，内存请求考虑应用峰值的 90%。

案例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: app-demo
spec:
  containers:
  - name: app-container
    image: nginx:alpine
    resources:
      requests:  # 保证分配的资源（调度依据）
        cpu: "200m"  # 200毫核（0.2核），根据应用常态CPU使用率80%设定
        memory: "256Mi"  # 保证256MB内存，按峰值90%估算
      limits:  # 资源上限（超限时可能被限流/驱逐）
        cpu: "500m"  # 最多使用0.5核
        memory: "512Mi"  # 最多使用512MB内存

• 启用资源 QoS 分级：通过 QoS（Quality of Service）为 Pod 划分优先级，确保关键业务（如 Guaranteed 类 Pod）在资源紧张时优先获得资源，非关键业务（如 BestEffort 类 Pod）可被驱逐。

Guaranteed 级（关键业务，资源完全保障）：requests 与 limits 完全相等

resources:
  requests:
    cpu: "1"
    memory: "1Gi"
  limits:
    cpu: "1"
    memory: "1Gi"

Burstable 级（普通业务，资源可弹性）：requests < limits

resources:
  requests:
    cpu: "500m"
  limits:
    cpu: "1"

BestEffort 级（非关键业务，无资源保障）：不设置 requests 和 limits

resources: {}  # 空配置

• 压缩容器镜像：使用多阶段构建、精简基础镜像（如 Alpine），减少镜像体积，提升拉取速度和启动效率。

# 构建阶段（使用完整编译环境）
FROM golang:1.21 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN go build -o app main.go

# 运行阶段（使用最小基础镜像）
FROM alpine:3.18
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/app .  # 仅复制编译好的二进制文件
EXPOSE 8080
CMD ["./app"]

2. 调度策略优化

• 节点亲和性与 Pod 亲和性 / 反亲和性：合理设置亲和性规则，将关联紧密的 Pod 调度到同一节点（如前端与后端），避免反亲和的 Pod 共处同一节点（如数据库主从），减少网络开销。

（1）节点亲和性与 Pod 亲和性 / 反亲和性

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: frontend-pod
spec:
  containers:
  - name: frontend
    image: nginx:alpine
  affinity:
    # 节点亲和性：优先调度到"role=app"标签的节点
    nodeAffinity:
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 100
        preference:
          matchExpressions:
          - key: role
            operator: In
            values: ["app"]
    # Pod亲和性：与"app=backend"的Pod调度到同一节点（减少网络开销）
    podAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - labelSelector:
          matchExpressions:
          - key: app
            operator: In
            values: ["backend"]
        topologyKey: kubernetes.io/hostname
    # Pod反亲和性：不与"app=database"的Pod共处同一节点（避免资源竞争）
    podAntiAffinity:
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 100
        podSelector:
          matchExpressions:
          - key: app
            operator: In
            values: ["database"]
        topologyKey: kubernetes.io/hostname

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