嗨各位，不知道各位有沒有過被老闆說 你去測看看 XXX 的那個新功能(feature) 呢？
當初我雖然沒被老闆叫去測新功能，但就想裝看看剛出的 Kubernetes 1.28
(我真的只有裝看看而已)
但每次裝個叢集都要噴掉個幾分鐘，於是我就在想 有沒有能讓我裝叢集更快的方式呢？

翻譯蒟蒻: 資源就那些，能不能在不花錢的情況下但安裝時間更少
於是乎，我找到了一些能讓我榨出更多效能的小招

對了，在進入主題前我想先打一下廣告
KAIS 是我最近開源的專案，主要的功能是用來安裝 Kubernetes 叢集
之後預計會更新如自動安裝工具或環境除錯等功能
歡迎各位先進提供意見、一同參與或單純使用也可以

好，回到正題
要榨出更多的性能前，我們得先問 瓶頸在哪裡？
以我做實驗的 Server 來說

1. 硬碟部分使用的是 HDD
2. 記憶體有 128G
3. CPU 多工性能不是問題(它是 Server)

所以或許我們能從 I/O 來改善
而 Linux Kernel 中，預設會拿一部份的記憶體來當作硬碟寫入的快取(cache)
也就是說，當硬碟寫入的行為發生時，資料會先被寫入至記憶體，再從記憶體寫入至硬碟
這能在一定程度上緩解硬碟 I/O 的瓶頸，但也有可能造成潛在的資料損失(突然斷電、記憶體錯誤等)

而如果想調整這方面的設定，我們可以修改 /etc/sysctl.conf
這次實驗中，我分別修改了 vm.dirty_background_ratio 和 vm.dirty_ratio

vm.dirty_background_ratio 為 Linux 中用來保存做為快取的百分比(不同發行版可能預設有不同的比例)，超過此值時會觸發從記憶體寫入硬碟的動作
vm.dirty_ratio 為限制快取儲存的百分比閥值，當快取超過此值時，系統會阻止(Block)任何寫入行為，直到記憶體中的快取被寫入到硬碟

以我的需求來說，我希望 I/O 越快越好 (はやく！もっとはやく！)
而完全不在意可能會有資料損失的問題(畢竟只是用來快速裝測試環境嘛)
所以我們可以把這兩個值提高，並且把分配給 VM 的 RAM 拉高
如此一來我們只要確保在裝叢集時，寫入到硬碟的資料量不大於 vm.dirty_background_ratio(百分比) * 分配給 VM 的記憶體
我們就能確保所有的資料寫入都會保存在記憶體中，因而獲取更好的 I/O 效能

所以我分配給 VM 20GB 的記憶體
並且將 /etc/sysctl.conf 的 vm.dirty_background_ratio 和 vm.dirty_ratio 分別設置為

vm.dirty_background_ratio=60
vm.dirty_ratio=80

然後我們套用更改後的設定

sudo sysctl -p

然後實驗環境的部分，我們使用 KAIS 安裝 1.23.6 版的 Kubernetes

curl https://raw.githubusercontent.com/vincent5753/KAIS/main/legacy/Ubuntu20-K8s_1_23-containerd-flannel.sh | bash

在更改 vm.dirty_background_ratio 和 vm.dirty_ratio 前
叢集的總安裝時間 (從 下載各種套件 到 節點Ready) 共 03 分 54 秒
而節點從 Not Ready 到 Ready 共花費 60 秒

在更改了 vm.dirty_background_ratio 和 vm.dirty_ratio 後
叢集的總安裝時間 (從 下載各種套件 到 節點Ready) 共 02 分 34 秒
而節點從 Not Ready 到 Ready 共花費 12 秒

可以看出調整 Linux Kernel 的快取策略可以幫我們省下一點時間
(但還是請根據自己的情境判斷和拿捏風險)

參考文章: 高寫入系統 Linux 效能調教

各位我們明天見