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Kubernetes — ein spannendes Thema für CFM

Optimale Nutzung von Kubernetes in der Cloud: Wie Sie die Kosten Ihrer Container kontrollieren

Kuber­netes hat sich als unver­zicht­ba­res Werk­zeug für moder­ne Cloud-Archi­tek­tu­ren eta­bliert. Es bie­tet Fle­xi­bi­li­tät, Ska­lier­bar­keit und Auto­ma­ti­sie­rungs­mög­lich­kei­ten, die Unter­neh­men hel­fen, Anwen­dun­gen effi­zi­ent bereit­zu­stel­len und zu ver­wal­ten. Doch mit gro­ßer Macht kommt gro­ße Ver­ant­wor­tung – und poten­zi­ell hohe Kos­ten.

Vie­le Unter­neh­men ste­hen vor der Her­aus­for­de­rung, ihre Kuber­netes-Infra­struk­tur wirt­schaft­lich zu betrei­ben. Ohne geeig­ne­te Stra­te­gien kön­nen die Aus­ga­ben für Com­pu­te, Spei­cher und Netz­werk schnell außer Kon­trol­le gera­ten. In die­sem Arti­kel zei­gen wir Ihnen pra­xis­na­he Ansät­ze, um die Kos­ten Ihrer Kuber­netes-Umge­bung zu opti­mie­ren und lang­fris­tig unter Kon­trol­le zu hal­ten.

1. Wo entstehen die Kosten in Kubernetes?

Bevor wir uns den Opti­mie­rungs­stra­te­gien wid­men, ist es wich­tig zu ver­ste­hen, wo in einer Kuber­netes-Umge­bung die Kos­ten anfal­len:

  • Com­pu­te-Kos­ten
    Kuber­netes ska­liert auto­ma­tisch Pods und Nodes basie­rend auf Workload-Anfor­de­run­gen. Dabei ent­ste­hen Kos­ten für die ver­wen­de­ten VMs (z. B. EC2-Instan­zen bei AWS, Com­pu­te Engi­ne bei Goog­le Cloud).

  • Sto­rage-Kos­ten
    Per­sis­ten­te Daten­spei­che­rung für Sta­teful-Workloads wie Daten­ban­ken kann signi­fi­kan­te Kos­ten ver­ur­sa­chen, ins­be­son­de­re bei hoch­ver­füg­ba­ren Lösun­gen.

  • Netz­werk-Kos­ten
    Daten­über­tra­gun­gen zwi­schen Nodes, Zonen oder Regio­nen sowie ein­ge­hen­der und aus­ge­hen­der Traf­fic sind eben­falls kos­ten­trei­bend.

  • Leer­lauf­res­sour­cen
    Nicht aus­ge­las­te­te Res­sour­cen, wie zu groß­zü­gig dimen­sio­nier­te Pods oder unge­nutz­te VMs, sind eine häu­fi­ge Ursa­che für unnö­ti­ge Aus­ga­ben.

2. Effiziente Ressourcennutzung planen

Eine gute Pla­nung der Res­sour­cen ist ent­schei­dend, um Kos­ten zu mini­mie­ren. Fol­gen­de Maß­nah­men hel­fen dabei:

  • Res­sour­cen­li­mits set­zen
    Ver­wen­den Sie Kuber­netes-Fea­tures wie requests und limits, um CPU und RAM für Pods prä­zi­se fest­zu­le­gen. So ver­hin­dern Sie, dass Anwen­dun­gen unnö­tig viel Leis­tung reser­vie­ren oder Sys­te­me über­las­tet wer­den.

  • Rich­ti­ge Instanz­ty­pen wäh­len
    Wäh­len Sie die Instanz­ty­pen, die am bes­ten zu Ihren Workloads pas­sen. Für wenig genutz­te Anwen­dun­gen kön­nen Spot-Ins­tances oder Pre­emp­ti­ble VMs eine kos­ten­güns­ti­ge Alter­na­ti­ve sein.

  • Hori­zon­ta­les und ver­ti­ka­les Sca­ling
    Nut­zen Sie das Hori­zon­tal Pod Aut­o­s­ca­ler (HPA) und Ver­ti­cal Pod Aut­o­s­ca­ler (VPA), um Pods dyna­misch an die Workload-Anfor­de­run­gen anzu­pas­sen.

3. Überwachung und Optimierung

Ein effek­ti­ves Moni­to­ring ist der Schlüs­sel zur Iden­ti­fi­ka­ti­on von Kos­ten­trei­bern und zur Opti­mie­rung der Kuber­netes-Umge­bung.

  • Moni­to­ring-Tools ein­set­zen
    Tools wie Pro­me­theus und Graf­a­na bie­ten detail­lier­te Ein­bli­cke in die Res­sour­cen­nut­zung Ihrer Pods und Nodes. Ergän­zend kön­nen Cloud-spe­zi­fi­sche Tools wie der AWS Cost Explo­rer oder Goog­le Cloud Bil­ling ver­wen­det wer­den.

  • Idle-Resour­ces iden­ti­fi­zie­ren
    Über­prü­fen Sie regel­mä­ßig, ob Pods oder Nodes unter­aus­ge­las­tet sind. Tools wie Kuber­netes Dash­board oder Kube­cost hel­fen dabei, nicht genutz­te Res­sour­cen zu fin­den und zu eli­mi­nie­ren.

  • Node-Poo­ling opti­mie­ren
    Grup­pie­ren Sie Nodes basie­rend auf Workload-Typen, um sie effi­zi­en­ter aus­zu­las­ten.

Kubernetes - eine andere Art der Cloud Services

4. Workload-Platzierung und Cluster-Design

Wie Workloads inner­halb eines Clus­ters ver­teilt wer­den, hat erheb­li­che Aus­wir­kun­gen auf die Kos­ten.

  • Pod-Affi­ni­tät und ‑Anti-Affi­ni­tät
    Nut­zen Sie die­se Kuber­netes-Mecha­nis­men, um Workloads opti­mal zu ver­tei­len oder zusam­men­zu­füh­ren.

  • Regio­nen und Zonen stra­te­gisch nut­zen
    Plat­zie­ren Sie Workloads in Regio­nen oder Zonen mit güns­ti­ge­ren Prei­sen, falls mög­lich. Ach­ten Sie dabei auf Daten­über­tra­gungs- und Latenz­kos­ten.

  • Spot-Ins­tances und Aut­o­s­ca­ling kom­bi­nie­ren
    Set­zen Sie Spot-Ins­tances für unkri­ti­sche Workloads ein und ver­wen­den Sie Clus­ter Aut­o­s­ca­ler, um Kos­ten dyna­misch zu sen­ken.

5. Governance und FinOps-Integration

Kos­ten­kon­trol­le erfor­dert eine kla­re Gover­nan­ce-Struk­tur und die Zusam­men­ar­beit zwi­schen ver­schie­de­nen Teams.

  • Tag­ging-Stra­te­gien imple­men­tie­ren
    Füh­ren Sie ein­heit­li­che Tag­ging-Stan­dards für Kuber­netes-Workloads ein, um die Abrech­nung nach Teams, Pro­jek­ten oder Abtei­lun­gen zu ermög­li­chen.

  • Auto­ma­ti­sier­te Berich­te erstel­len
    Gene­rie­ren Sie regel­mä­ßi­ge Berich­te zu Res­sour­cen­nut­zung und Kos­ten. Tools wie Kube­cost bie­ten eine detail­lier­te Ana­ly­se der Kuber­netes-Aus­ga­ben.

  • Kul­tur der Kos­ten­ver­ant­wor­tung schaf­fen
    Inte­grie­ren Sie Fin­Ops-Prak­ti­ken in Ihre Orga­ni­sa­ti­on, um Teams für die finan­zi­el­len Aus­wir­kun­gen ihrer Ent­schei­dun­gen zu sen­si­bi­li­sie­ren.

6. Fallstudie: Ein Kubernetes-Cluster optimieren

Neh­men wir ein Bei­spiel: Ein Unter­neh­men betreibt einen Kuber­netes-Clus­ter, in dem die meis­ten Pods ohne Res­sour­cen­gren­zen defi­niert sind.

  • Ana­ly­se der Situa­ti­on

    • 30 % der Nodes sind dau­er­haft unter­aus­ge­las­tet.
    • 15 % der Pods reser­vie­ren mehr Res­sour­cen, als sie benö­ti­gen.
  • Opti­mie­rungs­schrit­te

    1. Res­sour­cen­gren­zen für alle Pods ein­füh­ren.
    2. Unter­aus­ge­las­te­te Nodes ent­fer­nen und Clus­ter Aut­o­s­ca­ler akti­vie­ren.
    3. Spot-Ins­tances für nicht-kri­ti­sche Workloads ein­füh­ren.
  • Ergeb­nis
    Ein­spa­run­gen von 25 % bei den monat­li­chen Cloud-Kos­ten inner­halb von drei Mona­ten.

Fazit

Die Opti­mie­rung von Kuber­netes in der Cloud ist eine fort­lau­fen­de Auf­ga­be, die tech­ni­sche Exper­ti­se und betriebs­wirt­schaft­li­ches Den­ken erfor­dert. Mit den hier vor­ge­stell­ten Stra­te­gien kön­nen Sie Ihre Con­tai­ner effi­zi­en­ter nut­zen und signi­fi­kan­te Kos­ten­ein­spa­run­gen erzie­len.

Jetzt ist es an der Zeit, Ihre Kuber­netes-Umge­bung zu ana­ly­sie­ren und die ers­ten Schrit­te zur Kos­ten­op­ti­mie­rung umzu­set­zen. Wel­che der genann­ten Ansät­ze set­zen Sie bereits ein?

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