【云原生|Kubernetes】10-Namespace的cpu和内存的请求与限制

【云原生|kubernetes】10-namespace的cpu和内存的请求与限制

为命名空间配置默认的内存请求和限制

​ 一个 kubernetes 集群可被划分为多个命名空间。 如果你在具有默认内存限制的命名空间内尝试创建一个 pod，并且这个 pod 中的容器没有声明自己的内存资源限制， 那么控制面会为该容器设定默认的内存限制。

• 创建namespace

[root@master ~]# kubectl create namespace default-mem-example
namespace/default-mem-example created
[root@master pod]# kubectl get namespace default-mem-example
name                  status   age
default-mem-example   active   14m
[root@master pod]#

• 为该namespace创建内存limitrange

apiversion: v1
kind: limitrange
metadata:
  name: mem-limit-range
  namespace: default-mem-example
spec:
  limits:
  - default:
      memory: 512mi
    defaultrequest:
      memory: 256mi
    type: container

• 查看namespace详细信息

[root@master pod]# kubectl apply  -f memory-defaults.yaml
limitrange/mem-limit-range created
[root@master pod]#
[root@master pod]# kubectl describe namespace default-mem-example
name:         default-mem-example
labels:       kubernetes.io/metadata.name=default-mem-example
annotations:  <none>
status:       active

no resource quota.

resource limits
 type       resource  min  max  default request  default limit  max limit/request ratio
 ----       --------  ---  ---  ---------------  -------------  -----------------------
 container  memory    -    -    256mi            512mi          -
[root@master pod]#

• 在 default-mem-example 命名空间中创建一个 pod， 并且该 pod 中所有容器都没有声明自己的内存请求和内存限制， 控制面 会将内存的默认请求值 256mib 和默认限制值 512mib 应用到 pod 上。

apiversion: v1
kind: pod
metadata:
  name: default-mem-demo
  namespace: default-mem-example
spec:
  containers:
  - name: default-mem-demo-ctr
    image: nginx

• 运行pod，查看详细信息

 kubectl describe  -n default-mem-example  pods default-mem-demo
 
 ##  输出内容显示该 pod 的容器有 256 mib 的内存请求和 512 mib 的内存限制。 这些都是 limitrange 设置的默认值。
 containers:
- image: nginx
  imagepullpolicy: always
  name: default-mem-demo-ctr
  resources:
    limits:
      memory: 512mi
    requests:
      memory: 256mi

声明容器的内存限制而不声明它的请求

• 容器的内存请求被设置为它的内存限制相同的值。注意该容器没有被指定默认的内存请求值。

声明容器的内存请求而不声明内存限制

• 容器的内存请求为 pod 清单中声明的值。 然而同一容器的内存限制被设置为 该命名空间的默认内存限制值。

设置默认内存限制和请求的动机

如果你的命名空间设置了内存 资源配额， 那么为内存限制设置一个默认值会很有帮助。 以下是内存资源配额对命名空间的施加的三条限制：

• 命名空间中运行的每个 pod 中的容器都必须有内存限制。 （如果为 pod 中的每个容器声明了内存限制， kubernetes 可以通过将其容器的内存限制相加推断出 pod 级别的内存限制）。
• 内存限制用来在 pod 被调度到的节点上执行资源预留。 预留给命名空间中所有 pod 使用的内存总量不能超过规定的限制。
• 命名空间中所有 pod 实际使用的内存总量也不能超过规定的限制。

当你添加 limitrange 时：

如果该命名空间中的任何 pod 的容器未指定内存限制， 控制面将默认内存限制应用于该容器， 这样 pod 可以在受到内存 resourcequota 限制的命名空间中运行。

为命名空间配置默认的 cpu 请求和限制

• 创建namespace

[root@master ~]# kubectl create namespace default-cpu-example
namespace/default-cpu-example created
[root@master pod]# kubectl get namespace default-cpu-example
name                  status   age
default-cpu-example  active   14m
[root@master pod]#

• 为该namespace创建cpu的limitrange

apiversion: v1
kind: limitrange
metadata:
  name: cpu-limit-range
  namespace: default-cpu-example
spec:
  limits:
  - default:
      cpu: 1
    defaultrequest:
      cpu: 0.5
    type: container

• 查看namespace详细信息

kubectl get pod default-cpu-demo --output=yaml --namespace=default-cpu-example

## 输出显示该 pod 的唯一的容器有 500m cpu 的 cpu 请求和 1 cpu 的 cpu 限制。 这些是 limitrange 声明的默认值。
containers:
- image: nginx
  imagepullpolicy: always
  name: default-cpu-demo-ctr
  resources:
    limits:
      cpu: "1"
    requests:
      cpu: 500m

只声明容器的cpu限制，而不声明请求

• 容器的 cpu 请求和 cpu 限制设置相同

只声明容器的cpu请求，而不声明它的限制

• 容器的 cpu 请求为 pod 清单中声明的值。 然而同一容器的 cpu 限制被设置为命名空间的默认 cpu 限制值。

默认 cpu 限制和请求的动机

如果你的命名空间设置了 cpu 资源配额， 为 cpu 限制设置一个默认值会很有帮助。 以下是 cpu 资源配额对命名空间的施加的两条限制：

• 命名空间中运行的每个 pod 中的容器都必须有 cpu 限制。
• cpu 限制用来在 pod 被调度到的节点上执行资源预留。

预留给命名空间中所有 pod 使用的 cpu 总量不能超过规定的限制。

当你添加limitrange时：

如果该命名空间中的任何 pod 的容器未指定 cpu 限制， 控制面将默认 cpu 限制应用于该容器， 这样 pod 可以在受到 cpu resourcequota 限制的命名空间中运行。

配置命名空间的最小和最大内存约束

• 创建一个namespace

kubectl create namespace default-mem-example

• 资源清单定义最大，最小的内存限制

apiversion: v1
kind: limitrange
metadata:
  name: mem-limit-range
  namespace: default-mem-example
spec:
  limits:
    - default:
        memory: 512mi
      defaultrequest:
        memory: 256mi
      max:  
        memory: 1gi
      min:
        memory: 200mi
      type: container

• 查看资源详情

[root@master pod]# kubectl describe namespace default-mem-example
name:         default-mem-example
labels:       kubernetes.io/metadata.name=default-mem-example
annotations:  <none>
status:       active

no resource quota.

resource limits
 type       resource  min    max  default request  default limit  max limit/request ratio
 ----       --------  ---    ---  ---------------  -------------  -----------------------
 container  memory    200mi  1gi  256mi            512mi          -

创建一个超过最大内存限制的 pod

• pod不会创建成功，因为它定义了一个容器的内存请求超过了允许的值。

创建一个不满足最小内存请求的 pod

• pod 不会创建成功，因为它定义了一个容器的内存请求小于强制要求的最小值。

创建一个没有声明内存请求和限制的 pod

• pod 没有为容器声明任何内存请求和限制，集群会从 limitrange 获取默认的内存请求和限制 应用于容器

为命名空间配置 cpu 最小和最大约束

• 创建一个namespace

kubectl create namespace default-mem-example

• 资源清单定义最大，最小的内存限制

apiversion: v1
kind: limitrange
metadata:
  name: mem-limit-range
  namespace: default-mem-example
spec:
  limits:
    - default:
        cpu: 1
      defaultrequest:
        cpu: 0.8
      max:  
        cpu: 2
      min:
        cpu: 0.6
      type: container

• 查看资源详情

[root@master pod]# kubectl describe namespace default-mem-example
name:         default-mem-example
labels:       kubernetes.io/metadata.name=default-mem-example
annotations:  <none>
status:       active

no resource quota.

resource limits
 type       resource  min    max  default request  default limit  max limit/request ratio
 ----       --------  ---    ---  ---------------  -------------  -----------------------
 container  cpu       600m   2    800m             1              -
[root@master pod]#

创建一个超过最大 cpu 限制的 pod

• pod 不会创建成功，因为其中定义了一个无法被接受的容器。 该容器之所以无法被接受是因为其中设定了过高的 cpu 限制值

创建一个不满足最小 cpu 请求的 pod

• pod 不会创建成功，因为其中定义了一个无法被接受的容器。 该容器无法被接受的原因是其中所设置的 cpu 请求小于最小值的限制

创建一个没有声明 cpu 请求和 cpu 限制的 pod

• 容器没有声明自己的 cpu 请求和限制， 控制面会根据命名空间中配置 limitrange 设置默认的 cpu 请求和限制。

为命名空间配置内存和 cpu 配额

• 创建命名空间

kubectl create namespace quota-mem-cpu-example

• resourcequota 的示例清单

apiversion: v1
kind: resourcequota
metadata:
  name: mem-cpu-demo
spec:
  hard:
    requests.cpu: "1"
    requests.memory: 1gi
    limits.cpu: "2"
    limits.memory: 2gi

配置命名空间下 pod 配额

apiversion: v1
kind: resourcequota
metadata:
  name: pod-demo
spec:
  hard:
    pods: "2"

总结

apiversion: v1
kind: limitrange
metadata:
  name: mem-limit-range
  namespace: default-mem-example
spec:
  limits:
    - default:
        memory: 512mi
        cpu: 1
      defaultrequest:
        memory: 256mi
        cpu: 0.8

      max:  
        memory: 1gi
        cpu: 2
      min:
        memory: 200mi
        cpu: 0.6
      type: container

• 显示如下

[root@master pod]# kubectl describe namespace default-mem-example
name:         default-mem-example
labels:       kubernetes.io/metadata.name=default-mem-example
annotations:  <none>
status:       active

no resource quota.

resource limits
 type       resource  min    max  default request  default limit  max limit/request ratio
 ----       --------  ---    ---  ---------------  -------------  -----------------------
 container  cpu       600m   2    800m             1              -
 container  memory    200mi  1gi  256mi            512mi          -
[root@master pod]#