优化 GKE 上的 Redis 工作负载性能

本文档介绍了如何通过生成经过优化的应用级和节点级配置，提高 Google Kubernetes Engine (GKE) 上的 Redis 工作负载的性能。如需了解详情，请参阅针对 GKE 上的工作负载进行优化。

Redis 的优化是针对用作单节点旁路缓存且读写比为 4:1（4 次读取对应 1 次写入）的 Redis 7 实例确定的，性能使用 Memtier 2.2.1 进行测量。请考虑与此用例相比，Redis 工作负载在集群上的使用方式。如果您的用例不同，则可能需要根据您的具体情况调整建议的优化措施。

准备工作

在开始之前，请确保您已执行以下任务：

  • 启用 GKE Recommender API 和 Google Kubernetes Engine API。
    • 启用 API
  • 如需使用 Google Cloud CLI 执行此任务，请安装并初始化 gcloud CLI。如果您之前安装了 gcloud CLI，请通过运行 gcloud components update 命令来获取最新版本。较早版本的 gcloud CLI 可能不支持运行本文档中的命令。

要求

使用 GKE 1.31.1-gke.12000 或更高版本。

针对 Redis 工作负载进行优化

我们建议您为 Redis 工作负载使用专用节点池。默认情况下，完成以下步骤后，系统会创建一个新的节点池。

如需优化 Redis 工作负载的性能，请执行以下操作：

  1. 通过执行以下操作，创建针对 Redis 工作负载进行了优化的清单：

    1. 通过运行以下命令，生成包含建议优化的清单：

      gcloud container workload profiles manifests create \
   --workload=redis-7-caching \
   --cluster-version=CLUSTER_VERSION \
   --options=machineType=MACHINE_TYPE \
   --output-path=/tmp/manifests.yaml

      替换以下内容：

      • CLUSTER_VERSION：GKE 版本。 建议使用 GKE 1.31.1-gke.12000 或更高版本。
      • MACHINE_TYPE：所需的机器类型。

      --output-path=/tmp/manifests.yaml 标志是可选的。如果未指定，则清单会输出到终端，但不会保存到文件中。

      此命令会生成一个包含两个 Kubernetes 资源的 YAML 文件：

      • 一个指定名为 redis.conf 的 Redis 配置的 ConfigMap。
      • ComputeClass 对象。 此参数指定 Redis 运行所在的机器，该参数是可选的。如需详细了解如何指定机器类型，请参阅自定义 ComputeClass 简介

      以下是生成的清单示例：

      apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: redis.conf
data:
  redis.conf: |
    io-threads 2
    io-threads-do-reads yes
    save ""
---
apiVersion: cloud.google.com/v1
kind: ComputeClass
metadata:
  generateName: optimized-gke-redis-7-caching-
spec:
  nodePoolAutoCreation:
    enabled: true
  priorities:
  - machineType: c4-standard-4
  whenUnsatisfiable: DoNotScaleUp

    2. 查看建议并修改清单，使其包含您首选的优化。如需评估建议，您可以执行以下操作：

      • 查看 Redis 文档，评估适合您上下文的推荐配置。
      • 请考虑与以下应用场景相比，Redis 工作负载在集群上的使用方式。如果您的应用场景不同，则可能需要根据您的具体情况调整建议的优化措施。

      Redis 的优化是针对用作单节点旁路缓存且读写比为 4:1（4 次读取对应 1 次写入）的 Redis 7 实例确定的，性能使用 Memtier 2.2.1 进行测量。

    3. 如果您想修改配置或向配置添加内容，请修改清单文件。

    4. 使用以下命令将清单应用于集群：

      kubectl create -f /tmp/manifests.yaml

  2. 部署引用这些优化的 Pod。例如：

    apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: redis
spec:
  containers:
    - name: redis
      image: redis:7
      args:
        - /etc/gke/optimization/redis.conf
      volumeMounts:
        - name: gke-optimized-workload-config
          subPath: redis.conf
          mountPath: /etc/gke/optimization/redis.conf
          readOnly: true
  volumes:
    - name: gke-optimized-workload-config
      configMap:
        name: redis.conf
  nodeSelector:
    cloud.google.com/compute-class: optimized-gke-redis-7-caching-abc123

    然后，将 Pod 清单应用到集群：

    kubectl apply -f pod.yaml

  3. 确认 Redis 使用的是优化后的配置。为此，您可以运行以下命令，确保 Redis 使用优化后的配置：

    kubectl exec redis -- redis-cli INFO server | grep config_file

    您应该会看到类似于如下内容的输出：

    config_file:/etc/gke/optimization/redis.conf

    您还可以使用 redis-cli 命令查询在优化配置中设置的各个指令，例如 io-threads。

部署工作负载时，集群会创建一个遵循优化配置的新节点池，并将 Pod 分配给这些节点池。

已存在的 Pod 不会被修改。只有引用优化配置的 Pod 才会得到优化。如果您之前在集群中部署了 Redis 工作负载，则需要重新部署这些工作负载，以便使用优化后的配置运行它们。

后续步骤