k8s~為pod新增節點的資源限制

张占岭發表於2024-10-31
K8S

CPU單位

CPU資源以CPU核心數為單位進行度量的。在Kubernetes中，一個CPU相當於:

1 AWS vCPU
1 GCP Core
1 Azure vCore
一個超執行緒(在使用超執行緒的裸金屬Intel處理器上)

請求0.5 CPU的容器所保證的CPU核數是請求節點上的1個CPU的一半。你可以用字尾m表示milli。例如100m CPU、100millicpu``和0.1 CPU都是相同的。精度不允許超過1m。

不指定CPU限制

如果沒有為容器指定CPU限制，則會出現以下情況之一:

*　容器對它可以使用的CPU資源沒有上限。容器可以使用它執行的節點上可用的所有CPU資源。
*　容器在具有預設CPU限制的名稱空間中執行，容器會自動分配預設限制。叢集管理員可以使用LimitRange指定CPU限制的預設值。

CPU請求和限制的目的

透過配置叢集中執行的CPU請求和容器的限制，可以有效地利用叢集節點上可用的CPU資源。透過將Pod的CPU請求保持在較低的水平，可以很好地排程Pod。將CPU限制設定為大於CPU請求，你可以完成兩件事:

  • Pod可以利用CPU資源進行突發活動。
  • 在突發活動期間，Pod可以使用的CPU資源數量被限制在某個合理的數量內。

在 Kubernetes 中，可以透過設定 CPU 和記憶體的限制來控制每個 Pod 或容器的資源使用。這樣可以確保資源的合理分配，避免某些應用佔用過多資源而影響整個叢集的穩定性。

1. 配置 CPU 和記憶體的 Limit

在 Kubernetes 的 Pod 或 Deployment 定義中，可以透過 resources 欄位來設定 CPU 和記憶體的請求（requests）和限制（limits）。以下是一個示例 YAML 檔案：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-app
spec:
  containers:
    - name: my-container
      image: my-image:latest
      resources:
        requests:
          memory: 512Mi   # 請求的記憶體量
          cpu: 500m      # 請求的 CPU 核心數
        limits:
          memory: 1Gi    # 限制的記憶體量
          cpu: 1        # 限制的 CPU 核心數

2. 欄位解釋

  • requests：表示容器啟動時所需的最低資源量。Kubernetes 會根據這些請求來排程 Pod。
  • limits：表示容器可以使用的最大資源量。如果容器超過了這個限制，Kubernetes 會採取措施，例如限制 CPU 使用或終止容器。

3. 單位說明

  • CPU：

    • 可以用整數表示核心數（例如 1 表示一個核心）。
    • 也可以用毫核心（m）表示，如 500m 表示半個核心。

  • Memory：

    • 可以使用位元組（B）、千位元組（Ki）、兆位元組（Mi）、吉位元組（Gi）等單位。例如：512Mi 表示 512 兆位元組。

4. 示例應用

以下是一個更復雜的 Deployment 示例，包含多個容器的資源配置：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
    spec:
      containers:
        - name: app-container
          image: my-app-image:latest
          resources:
            requests:
              memory: 256Mi
              cpu: 250m
            limits:
              memory: 512Mi
              cpu: 1
        - name: sidecar-container
          image: my-sidecar-image:latest
          resources:
            requests:
              memory: "128Mi"
              cpu: "100m"
            limits:
              memory: "256Mi"
              cpu: "500m"

5. 注意事項

  • 合理配置：根據應用的實際需求合理配置資源請求和限制，避免過高或過低的設定。
  • 監控與調整：使用監控工具（如 Prometheus、Grafana）觀察 Pod 的資源使用情況，並根據需要進行調整。
  • 測試與驗證：在生產環境前進行充分的測試，以確保配置能夠滿足效能需求。

透過以上配置，你可以有效管理 Kubernetes 中的 CPU 和記憶體資源，確保應用的穩定執行。

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