杨梅冲
每天在想什么呢?

一、了解Pod Qos等级

一个节点不一定能提供所有pod所指定的资源limits之和那么多的资源量。

假设有两个pod,pod A使用了节点内存的 90%,pod B突然需要比之前更多的内存,这时节点无法提供足量内存,哪个容器将被杀掉呢?应该是pod B吗?因为节点无法满足它的内存请求。或者应该是pod A吗?这样释放的内存就可以提供给pod B了。

显然,这要分情况讨论。Kubernetes无法自己做出正确决策,因此就需要一种方式,我们通过这种方式可以指定哪种pod在该场景中优先级更高。Kubernetes将pod划分为3种QoS等级

  • BestEffort(优先级最低)
  • Burstable
  • Guaranteed(优先级最高

1.1 定义pod的Qos等级

QoS等级来源于pod所包含的容器的资源requests和limits的配置。下面介绍分配QoS等级的方法。

为pod分配BestEffort等级

  最低优先级的QoS等级是BestEffort。会分配给那些没有(为任何容器)设置任何requests和limits的pod。在这个等级运行的容器没有任何资源保证。在最坏情况下,它们分不到任何CPU时间,同时在需要为其他pod释放内存时,这些容器会第一批被杀死。不过因为BestEffort pod没有配置内存limits,当有充足的可用内存时,这些容器可以使用任意多的内存。

为pod分配Guaranteed等级

与Burstable相对的是Guaranteed等级,会分配给那些所有资源request和limits相等的pod。对于一个Guaranteed级别的pod,有以下几个条件:

  • CPU和内存都要设置requests和limits
  • 每个容器都需要设置资源量
  • 它们必须相等(每个容器的每种资源的requests和limits必须相等)

因为如果容器的资源requests没有显式设置,默认与limits相同,所以只设置所有资源(pod内每个容器的每种资源)的限制量就可以使pod的QoS等级为Guaranteed。这些pod的容器可以使用它所申请的等额资源,但是无法消耗更多的资源(因为它们的limits和requests相等)。

为pod分配Burstable等级

Burstable QoS等级介于BestEffort和Guaranteed之间。其他所有的pod都属于这个等级

  1. 容器的requests和limits不相同的单容器pod,

  2. 至少有一个容器只定义了requests但没有定义limits的pod,

  3. 一个容器的requests和limits相等,但是另一个容器不指定requests或limits的pod。

Burstable pod可以获得它们所申请的等额资源,并可以使用额外的资源(不超过limits)。

requests和limits之间的关系如何定义QoS等级

举例:3个QoS等级和它们与requests和limits之间的关系

 

 资源的requests、limits和QoS等级

  考虑一个pod应该属于哪个QoS等级足以令人脑袋快速运转,因为它涉及多个容器、多种资源,以及requests和limits之间所有可能的关系。如果一开始从容器级别考虑QoS(尽管它并不是容器的属性,而是pod的属性),然后从容器QoS推导出pod QoS,这样可能更容易理解。

1.2 明白容器的QOS等级

基于资源requests和limits如何为单个容器定义QoS等级。对于单容器pod,容器的QoS等级也适用于pod。

基于资源请求量和限制量的单容器pod的QoS等级

 

 注意 如果设置了requests而没有设置limits,参考表中requests小于limits那一行。如果设置了limits,requests默认与limits相等,因此参考request等于limits那一行。

了解多容器pod的QoS等级

  对于多容器pod,如果所有的容器的QoS等级相同,那么这个等级就是pod的QoS等级. 如果至少有一个容器的QoS等级与其他不同,无论这个容器是什么等级,这个pod的QoS等级都是Burstable等级。

由容器的QoS等级推导出pod 的QoS等级

 

 注意 运行 kubectl describe pod 以及通过pod的YAML/JSON描述的status.qosClass 字段都可以查看pod的QoS等级。

1.3 Qos根据等级杀掉容器

1.3.1 内存不足时,哪个进程会被杀

QoS等级决定着哪个容器第一个被杀掉,这样释放出的资源可以提供给高优先级的pod使用。BestEffort等级的pod首先被杀掉,其次是Burstable pod,最后是Guaranteed pod。Guaranteed pod只有在系统进程需要内存时才会被杀掉。

杀死顺序:BestEffort Pod--->Burstable Pod--->Guaranteed Pod

1.3.2 了解QoS等级的优先顺序

  假设两个单容器的pod,第一个属于BestEffort QoS等级,第二个属于Burstable等级。当节点的全部内存已经用完,还有进程尝试申请更多的内存时,系统必须杀死其中一个进程(甚至包括尝试申请额外内存的进程)以兑现内存分配请求。这种情况下,BestEffort等级运行的进程会在Burstable等级的进程之前被系统杀掉。

 

显然,BestEffort pod的进程会在Guaranteed pod的进程之前被杀掉。同样地,Burstable pod的进程也先于Guaranteed pod的进程被杀掉。但如果只有两个Burstable pod会发生什么呢?很明显需要选择一个优先于另一个的进程。

1.3.3 如何处理相同QoS等级的容器

每个运行中的进程都有一个称为OutOfMemory(OOM)分数的值,系统通过比较所有运行进程的OOM分数来选择要杀掉的进程。当需要释放内存时,分数最高的进程将被杀死。

OOM分数由两个参数计算得出进程已消耗内存占可用内存的百分比与一个基于pod QoS等级和容器内存申请量固定的OOM分数调节因子。对于两个属于Burstable等级的单容器的pod系统会杀掉内存实际使用量占内存申请量比例更高的pod

使用了内存申请量 90% 的pod B在pod C(只使用了70%)之前被杀掉的原因,尽管pod C比pod B使用了更多兆字节的内存。

 

转自:https://zhuanlan.zhihu.com/p/359854581

posted on 2022-08-29 16:12  杨梅冲  阅读(182)  评论(0编辑  收藏  举报