Análise de Desempenho de Distribuições Kubernetes Lightweight em Hardware de Baixo Custo para Processamento Distribuído

• Flávio Borges de Lima UTFPR
• Hermano Pereira UTFPR
• Sediane Carmem Lunardi Hernandes UTFPR

DOI: https://doi.org/10.5753/wperformance.2026.21339

Resumo

Este artigo avalia o desempenho das distribuições Kubernetes leves (k3s, k0s e MicroK8s) para hospedar aplicações stateless em um ambiente de cluster com recursos limitados, composto por hardware obsoleto. A metodologia utilizou uma aplicação para o cálculo recursivo e distribuído da sequência de Fibonacci em múltiplos níveis de carga (1-3 RPS). A capacidade de cada distribuição foi testada independentemente: k3s processou o número 18 da sequência de Fibonacci dentro do limite de 2 segundos (1,413s em média a 1 RPS), enquanto k0s (2,870s) e MicroK8s (3,303s) ultrapassaram esse limite. A análise revelou que I/O wait foi o principal gargalo: MicroK8s apresentou I/O wait 85x superior ao k3s, enquanto k0s mostrou wait 22x maior, explicando a degradação de desempenho. Em todas as cargas testadas, o k3s demonstrou desempenho consistentemente superior, sendo 2,03-2,50 vezes mais rápido que o k0s e 2,33-2,50 vezes mais rápido que o MicroK8s. Este estudo demonstra que a escolha do orquestrador pode impactar o desempenho em mais de 100% em ambientes com recursos limitados, sendo a eficiência de I/O o fator crítico diferenciador.

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