kubernetes(k8s)：容器资源限制（内存限制、cpu限制、namespace限制）

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kubernetes(k8s)：容器资源限制（内存限制、cpu限制、namespace限制）

2023-03-24 09:59| 来源: 网络整理| 查看: 265

文章目录 1. k8s容器资源限制2. 内存资源限制实例3. cpu资源限制4. namespace设置资源限制5. namespace中pod的配额6. namespace的创建、使用和删除7. 清除资源限制和配额

1. k8s容器资源限制

k8s采用request和limit两种限制类型来对资源进行分配

request(资源需求)：即运行pod的节点必须满足运行pod的最基本需求才能运行pod。limit(资源限制)：即运行pod期间，可能内存使用量会增加，那最多能使用多少内存，这就是资源限额。

资源类型：

CPU的单位是核心数，内存的单位是字节。一个容器申请0.5各CPU，就相当于申请1个CPU的一半，可以加个后缀m表示千分之一的概念。比如说100m的CPU，100豪的CPU和0.1个CPU都是一样的。

内存单位：

K，M，G，T，P，E #通常是以1000为换算标准的。Ki，Mi，Gi，Ti，Pi，Ei #通常是以1024为换算标准的。 2. 内存资源限制实例 [kubeadm@server2 limit]$ cat pod.yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: memory-demo spec: containers: - name: memory-demo image: stress args: - --vm - "1" - --vm-bytes - 200M // 容器使用200M resources: requests: //资源需求，下限 memory: 50Mi limits: //资源限制，上限 memory: 100Mi [kubeadm@server1 limit]$ kubectl get pod NAME READY STATUS RESTARTS AGE memory-demo 0/1 CrashLoopBackOff 3 106s

因为容器需要200M，超出了最大限制100Mi，所以容器无法运行。

如果容器超过其内存限制，则会被终止。如果可重新启动，则与其他所有类型的运行故障一样，kubelet将重新启动它。如果一个容器超过其内存要求，那么当节点内存不足时，它的pod可能被逐出。

在这里插入图片描述

当资源限制没冲突的时候正常启动 [kubeadm@server1 limit]$ vim pod.yaml [kubeadm@server1 limit]$ cat pod.yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: memory-demo spec: containers: - name: memory-demo image: k8s/stress args: - --vm - "1" - --vm-bytes - 200M resources: requests: memory: 50Mi limits: memory: 300Mi //将最大限制改为300mi，容器可以正常运行 [kubeadm@server1 limit]$

在这里插入图片描述资源限制内部机制使用的是cgroup类型目录： /sys/fs/cgroup/systemd

3. cpu资源限制 [kubeadm@server1 limit]$ cat pod.yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: cpu-demo spec: containers: - name: cpu-demo image: stress args: - -c - "2" //容器需要2个cpu resources: requests: //至少需要5个cpu cpu: "5" limits: cpu: "10" //最大限制10个cpu [kubeadm@server1 limit]$ kubectl apply -f pod.yaml pod/cpu-demo created [kubeadm@server1 limit]$ kubectl get pod -o wide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES cpu-demo 1/1 Running 0 4m58s 10.244.2.124 server4 [root@server4 ~]# top // server4上的两个cpu跑满了,CPU 使用率过高，不会被杀死（top--->1） top - 16:41:55 up 6:37, 1 user, load average: 3.77, 2.69, 1.54 Tasks: 172 total, 4 running, 168 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu0 : 98.7 us, 0.3 sy, 0.0 ni, 0.0 id, 0.0 wa, 0.7 hi, 0.3 si, 0.0 st %Cpu1 : 98.3 us, 0.7 sy, 0.0 ni, 0.0 id, 0.0 wa, 0.7 hi, 0.3 si, 0.0 st KiB Mem : 2045672 total, 784128 free, 293728 used, 967816 buff/cache KiB Swap: 0 total, 0 free, 0 used. 1520056 avail Mem PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 21204 root 20 0 7312 100 0 R 98.3 0.0 5:29.21 stress 21203 root 20 0 7312 100 0 R 97.0 0.0 5:29.84 stress

调度失败是因为申请的CPU资源超出集群节点所能提供的资源但CPU 使用率过高，不会被杀死在这里插入图片描述满足要求

[kubeadm@server1 limit]$ vim pod.yaml [kubeadm@server1 limit]$ cat pod.yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: cpu-demo spec: containers: - name: cpu-demo image: k8s/stress args: - -c - "2" resources: requests: cpu: "1" limits: cpu: "2" [kubeadm@server1 limit]$

在这里插入图片描述

4. namespace设置资源限制

LimitRange资源限制：

apiVersion: v1 kind: LimitRange metadata: name: limitrange-memory spec: limits: - default: //默认使用0.5个cpu，512mi内存 cpu: 0.5 memory: 512Mi defaultRequest: //默认要求0.1个cpu和256mi内存 cpu: 0.1 memory: 256Mi max: //最大2个cpu和1gi内存 cpu: 1 memory: 1Gi min: //最小0.1个cpu和100mi内存 cpu: 0.1 memory: 100Mi type: Container [kubeadm@server1 limit]$ kubectl apply -f limitrange.yaml limitrange/limitrange-memory created [kubeadm@server1 limit]$ kubectl get limitranges NAME CREATED AT limitrange-memory 2020-05-08T08:52:10Z [kubeadm@server1 limit]$ kubectl describe limitranges Name: limitrange-memory Namespace: default Type Resource Min Max Default Request Default Limit Max Limit/Request Ratio ---- -------- --- --- --------------- ------------- ----------------------- Container cpu 100m 2 100m 500m - Container memory 100Mi 1Gi 256Mi 512Mi -

注意：LimitRange 在 namespace 中施加的最小和最大内存限制只有在创建和更新 Pod 时才会被应用。改变 LimitRange 不会对之前创建的 Pod 造成影响。

LimitRange - default xx会自动对没有设置资源限制的pod自动添加限制在这里插入图片描述 ResourceQuota设置配额限制

[kubeadm@server1 limit]$ cat quota.yaml apiVersion: v1 kind: ResourceQuota metadata: name: mem-cpu-demo spec: hard: requests.cpu: "1" // 要求cpu1个即cpu要求不得超过1个cpu requests.memory: 1Gi // 要求内存1gi 即内存要求不得超过1Gi limits.cpu: "2" // cpu限制2个即cpu限制不得超过2个cpu limits.memory: 2Gi // 内存限制2gi 即内存限制不得超过2Gi [kubeadm@server1 limit]$ kubectl apply -f quota.yaml resourcequota/mem-cpu-demo created [kubeadm@server1 limit]$ kubectl get resourcequotas NAME AGE REQUEST LIMIT mem-cpu-demo 13s requests.cpu: 0/1, requests.memory: 0/1Gi limits.cpu: 0/2, limits.memory: 0/2Gi [kubeadm@server1 limit]$ kubectl describe resourcequotas Name: mem-cpu-demo Namespace: default Resource Used Hard -------- ---- ---- limits.cpu 0 2 limits.memory 0 2Gi requests.cpu 0 1 requests.memory 0 1Gi

在这里插入图片描述一旦设置配额后，后续的容器必须设置请求（4种请求都设置），当然，这只是在rq设置的defult的namespace中

4种请求：每个容器必须设置内存请求（memory request），内存限额（memory limit），cpu请求（cpu request）和cpu限额（cpu limit）

资源会统计总的namespace中的资源加以限定，不管是之前创建还是准备创建创建的ResourceQuota对象将在default名字空间中添加以下限制：

每个容器必须设置内存请求（memory request），内存限额（memory limit），cpu请求（cpu request）和cpu限额（cpu limit）。所有容器的内存请求总额不得超过1 GiB。所有容器的内存限额总额不得超过2 GiB。所有容器的CPU请求总额不得超过1 CPU。所有容器的CPU限额总额不得超过2 CPU。 5. namespace中pod的配额 [kubeadm@server1 limit]$ cat podquata.yaml apiVersion: v1 kind: ResourceQuota metadata: name: pod-demo spec: hard: pods: "2" //2个pod

设置Pod配额以限制可以在namespace中运行的Pod数量。

[kubeadm@server1 limit]$ kubectl apply -f podquata.yaml resourcequota/pod-demo created [kubeadm@server1 limit]$ kubectl describe resourcequotas pod-demo // 当前只有一个pod Name: pod-demo Namespace: default Resource Used Hard -------- ---- ---- pods 1 2 [kubeadm@server1 limit]$ cat pod.yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: test spec: containers: - name: test image: nginx //创建一个pod [kubeadm@server1 limit]$ kubectl apply -f pod.yaml pod/test created [kubeadm@server1 limit]$ cat pod.yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: test1 spec: containers: - name: test1 image: nginx //再创建一个pod时，会发生错误，因为在当前的namespace中限制两个pod [kubeadm@server1 limit]$ kubectl apply -f pod.yaml Error from server (Forbidden): error when creating "pod.yaml": pods "test1" is forbidden: exceeded quota: pod-demo, requested: pods=1, used: pods=2, limited: pods=2

当然，以上设定对应相对的namespace，其它的namespace没有影响

为了后续不受影响，删除相应的设定

在这里插入图片描述

6. namespace的创建、使用和删除

创建namespace

kubectl create namespace test // 创建test的namespace

运行yaml文件时指定namespace

kubectl apply -f pod.yaml -n test // 在test的namespace中运行pod.yaml为文件

删除namespace

kubectl delete namespaces test // 删除名为test的namespace 7. 清除资源限制和配额 [kubeadm@server1 limit]$ kubectl delete -f limitrange.yaml limitrange "limitrange-memory" deleted [kubeadm@server1 limit]$ kubectl delete -f podquata.yaml resourcequota "pod-demo" deleted [kubeadm@server1 limit]$ kubectl delete -f quota.yaml resourcequota "mem-cpu-demo" deleted

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