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k8s中什么是cpu请求,cpu限制,内存请求,内存限制,及与QoS的关系

在 Kubernetes (k8s) 中,资源请求(Requests)和资源限制(Limits)是 Pod 配置中用于描述资源需求和限制的关键参数。这些参数帮助 Kubernetes 调度器做出决策,以确保 Pod 能够获得所需的资源,并且不会消耗超出其分配的资源。这些参数也与 Pod 的服务质量(Quality of Service,QoS)分类有关。

CPU 请求(CPU Request)

  • CPU 请求是指 Pod 需要的最小 CPU 资源量。Kubernetes 调度器会确保每个 Pod 至少获得其请求的 CPU 资源量。
  • 单位:通常是 CPU 时间的分数,如 100m(即 0.1 核心)。

CPU 限制(CPU Limit)

  • CPU 限制是指 Pod 可以使用的最大 CPU 资源量。如果 Pod 使用的 CPU 超过这个限制,它可能会被 Kubernetes 系统终止或节流。
  • 单位:与请求相同,通常以 100m 为单位。

内存请求(Memory Request)

  1. 定义:内存请求是 Pod 启动时向 Kubernetes 集群请求的最小内存量。这是 Pod 正常运行所需的内存的保证。

  2. 作用

    • 调度决策:Kubernetes 调度器使用内存请求来确定哪些节点有足够的空闲内存来满足 Pod 的需求。只有当节点的可用内存大于或等于 Pod 的内存请求时,调度器才会将 Pod 调度到该节点。
    • 资源分配:在节点上,操作系统会为每个容器分配至少等于内存请求的内存量。这确保了 Pod 在低负载时有足够的内存来运行。
  3. 重要性:设置内存请求对于确保 Pod 在资源紧张时能够被调度和运行至关重要。如果 Pod 的内存请求未被满足,它可能无法在任何节点上启动。

内存限制(Memory Limit)

  1. 定义:内存限制是 Pod 可以使用的最大内存量。这是为了防止 Pod 占用过多内存,从而影响节点上其他 Pod 或系统本身的稳定性。

  2. 作用

    • 资源限制:当 Pod 的内存使用量接近或达到内存限制时,容器的 Out-Of-Memory (OOM) Killer 可能会被触发,从而终止该 Pod,以保护节点的稳定性。
    • 成本控制:在云环境中,内存限制可以帮助控制成本,因为许多云服务提供商根据实际使用的资源量来计费。
  3. 重要性:设置内存限制对于防止内存泄漏和过度使用资源至关重要。它有助于维护集群的稳定性和性能。

内存请求与内存限制的关系

  • 配对设置:理想情况下,内存请求应该接近或等于 Pod 正常运行所需的内存量,而内存限制应该设置为 Pod 在峰值负载下可能需要的最大内存量。
  • QoS 类别:Kubernetes 根据内存请求和限制的关系将 Pod 分为不同的 Quality of Service (QoS) 类别,包括 Guaranteed、Burstable 和 BestEffort。这些类别影响调度器如何对待 Pod 的资源请求。

通过合理配置内存请求和内存限制,你可以确保 Pod 获得必要的资源,同时防止资源滥用,从而提高 Kubernetes 集群的整体性能和稳定性。

QoS

在 Kubernetes 中,Quality of Service (QoS) 是用来描述 Pod 资源请求和限制配置的一种分类方式。QoS 有三个类别:Guaranteed(保证)、Burstable(可爆发)和 BestEffort(尽力而为)。这些类别决定了 Kubernetes 调度器如何对待 Pod 的资源请求,以及在资源紧张时 Pod 的行为。

Guaranteed(保证)

  • 内存请求和限制:Pod 中的所有容器都设置了内存请求和内存限制,并且请求值等于限制值。
  • 调度和运行:调度器会确保每个 Pod 都有足够的资源来满足其请求。在资源紧张时,Guaranteed 类别的 Pod 会优先于其他类别的 Pod 被调度和运行。
  • OOM Killer:由于内存请求和限制相等,Pod 通常不会触发 OOM Killer,因为它不会超过其内存限制。

Burstable(可爆发)

  • 内存请求和限制:至少有一个容器设置了内存请求,但不是所有容器的内存请求都等于其内存限制。换句话说,至少有一个容器的内存限制大于其请求。
  • 调度和运行:调度器会考虑 Pod 的内存请求来调度 Pod,但 Pod 可以在不超过其内存限制的情况下使用更多内存。在资源紧张时,Burstable 类别的 Pod 可能会被 OOM Killer 终止,以释放资源给 Guaranteed 类别的 Pod。
  • OOM Killer:如果 Pod 使用的内存超过了其请求但未达到限制,它可能会在资源紧张时被 OOM Killer 终止。

BestEffort(尽力而为)

  • 内存请求和限制:没有设置内存请求或内存限制,或者内存请求为零。
  • 调度和运行:调度器不会考虑这些 Pod 的资源请求,它们可以在任何有空闲资源的节点上运行。这些 Pod 在资源紧张时最有可能被终止。
  • OOM Killer:由于没有内存限制,这些 Pod 很容易在内存使用过多时被 OOM Killer 终止。

QoS 类别的影响

  • 资源分配:QoS 类别影响调度器如何分配资源给 Pod。Guaranteed 类别的 Pod 会获得保证的资源,而 BestEffort 类别的 Pod 则在资源充足时运行,但在资源紧张时可能会被牺牲。
  • 稳定性和性能:Guaranteed 类别的 Pod 提供最高的稳定性和性能保证,因为它们总是有足够的资源来运行。Burstable 和 BestEffort 类别的 Pod 则可能在资源紧张时受到影响。
  • 成本:在云环境中,Guaranteed 类别的 Pod 可能会有更高的成本,因为它们需要预留资源。BestEffort 类别的 Pod 成本最低,但可能在资源紧张时不可用。

通过合理配置 Pod 的内存请求和限制,你可以控制 Pod 的 QoS 类别,从而在资源利用和成本之间找到平衡。

posted on 2024-09-06 14:17  dashery  阅读(395)  评论(0编辑  收藏  举报