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1. kubernetes容器资源限制

1.1 简介

1.2 kubernetes容器资源限制操作

1.2.1 内存限制示例

1.2.2 CPU限制

1.2.3 为namespace设置资源限制

1. kubernetes容器资源限制

1.1 简介

• Kubernetes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(资源限额)：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个CPU，就相当于申请1个CPU的一半，你也可以加个后缀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。

1.2 kubernetes容器资源限制操作

1.2.1 内存限制示例

[root@server1 harbor]# docker tag  progrium/stress reg.westos.org/library/stress  ##下载镜像
[root@server1 harbor]# docker push reg.westos.org/library/stress

[root@server2 limit]# vim pod.yml
[root@server2 limit]# cat pod.yml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: memory-demo
spec:
  containers:
  - name: memory-demo
    image: stress   ##这个镜像可以直接模拟资源的使用
    args:  
    - --vm
    - "1"
    - --vm-bytes
    - 200M            ##使用200M
    resources:
      requests:
        memory: 50Mi
      limits:
        memory: 100Mi   ##限制200M 
[root@server2 limit]# kubectl apply  -f pod.yml 
pod/memory-demo created
[root@server2 limit]# kubectl get pod
NAME          READY   STATUS      RESTARTS   AGE
memory-demo   0/1     OOMKilled   3          53s

##解释
#如果容器超过其内存限制，则会被终止。如果可重新启动，则与所有其他类型的运行时故障一样，kubelet 将重新启动它。
#如果一个容器超过其内存请求，那么当节点内存不足时，它的 Pod 可能被逐出。

1.2.2 CPU限制

## 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
[root@server2 limit]# vim pod1.yaml 
[root@server2 limit]# cat pod1.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: cpu-demo
spec:
  containers:
  - name: cpu-demo
    image: stress
    resources:
      limits:
        cpu: "10"
      requests:
        cpu: "5"
    args:
    - -c
    - "2"

[root@server2 limit]# kubectl apply -f pod1.yaml 
pod/cpu-demo created
[root@server2 limit]# kubectl get pod
NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
cpu-demo   0/1     Pending   0          5s

1.2.3 为namespace设置资源限制

默认资源限制

##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。   
     
[root@server2 limit]# vim ns-limit.yaml
[root@server2 limit]# cat ns-limit.yaml 
apiVersion: v1
kind: LimitRange         ##limit限制
metadata:
  name: limitrange-demo
spec:
  limits:
  - default:
      cpu: 0.5
      memory: 512Mi
    defaultRequest:
      cpu: 0.1
      memory: 256Mi
    max:
      cpu: 2
      memory: 1Gi
    min:
      cpu: 0.1
      memory: 100Mi
    type: Container

[root@server2 limit]# kubectl apply -f ns-limit.yaml 
[root@server2 limit]# kubectl get limitranges 
[root@server2 limit]# kubectl describe limitranges limitrange-demo 
Name:       limitrange-demo
Namespace:  default
Type        Resource  Min    Max  Default Request  Default Limit  Max Limit/Request Ratio
----        --------  ---    ---  ---------------  -------------  -----------------------
Container   memory    100Mi  1Gi  256Mi            512Mi          -
Container   cpu       100m   2    100m             500m           -

[root@server2 limit]# kubectl run demo --image=myapp:v1
[root@server2 limit]# kubectl get pod
NAME   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
demo   1/1     Running   0          5s
[root@server2 limit]# kubectl describe pod demo   ##查看默认分配的资源限制

为namespace设置资源限制

• 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。

[root@server2 limit]# vim quota.yaml
[root@server2 limit]# cat quota.yaml 
apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: mem-cpu-demo
spec:
  hard:
    requests.cpu: "0.5"
    requests.memory: 512Mi
    limits.cpu: "2"
    limits.memory: 2Gi

[root@server2 limit]# kubectl apply -f quota.yaml 
[root@server2 limit]# kubectl get resourcequotas   ##查看状态
NAME           AGE   REQUEST                                                 LIMIT
mem-cpu-demo   10s   requests.cpu: 100m/500m, requests.memory: 256Mi/512Mi   limits.cpu: 500m/2, limits.memory: 512Mi/2Gi
[root@server2 limit]# kubectl get pod
NAME   READY   STATUS    RESTARTS   AGE
demo   1/1     Running   1          137m
[root@server2 limit]# kubectl describe resourcequotas mem-cpu-demo   ##查看使用信息
Name:            mem-cpu-demo
Namespace:       default
Resource         Used   Hard
--------         ----   ----
limits.cpu       500m   2
limits.memory    512Mi  2Gi
requests.cpu     100m   500m
requests.memory  256Mi  512Mi

为 Namespace 配置Pod配额

[root@server2 limit]# vim quota.yaml 
[root@server2 limit]# cat quota.yaml 
apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: mem-cpu-demo
spec:
  hard:
    requests.cpu: "0.5"
    requests.memory: 512Mi
    limits.cpu: "2"
    limits.memory: 2Gi
---
apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: pod-demo
spec:
  hard: 
    pods: "2"    ##限制2个pod
[root@server2 limit]# kubectl apply -f quota.yaml   
[root@server2 limit]# kubectl run nginx --image=myapp:v1
pod/nginx created
[root@server2 limit]# kubectl run nginx1 --image=myapp:v1   ##第三个出错
Error from server (Forbidden): pods "nginx1" is forbidden: exceeded quota: mem-cpu-demo, requested: requests.memory=256Mi, used: requests.memory=512Mi, limited: requests.memory=512Mi
[root@server2 limit]# kubectl get pod  
NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
demo    1/1     Running   1          144m
nginx   1/1     Running   0          10s