Kubernetes 资源配额使用指南 | Linux 中国

2021-01-12 00:00:00 集群 部署 资源 控制 配额
资源配额控制应用的 CPU 或内存使用情况，防止资源被过量使用或被抢占。
  • 来源：linux.cn/article-13006-
  • 作者：Mike Calizo
  • 译者：zwb

（本文字数：4695，阅读时长大约：5 分钟）


当 Kubernetes 集群运行过一段时间或者在被开发者大量使用后，Kubernetes 资源（例如 CPU 和内存）的控制的问题就会显现出来。而在大多情况下只有集群出问题后，我们才会意识到资源控制的重要性。

Kubernetes 部署过程如果没有能充分考虑到将来的扩展性，资源类问题将会非常常见，此类问题与集群的管理和部署团队的经验有关。

如果不加以合理控制，一个暴力的应用或者开发者可能影响到共享该集群的所有业务，大家因此会相互埋怨、指责并保护性地抢占资源。这对于集群管理和开发人员都是非常难以处理的场景。

在 Kubernetes 环境中控制应用的计算资源使用有多种方式。大部分情况下，我们可以使用“资源控制”和“限制范围”。注意存储管理不在我们讨论范围之内，存储管理可以通过 持久卷(Persistent Volume) 件，以实现针对不同的存储控制需求。

资源配额是一种控制 Kubernetes 计算资源的方法。本文告诉你如何使用该功能来管理开发人员行为并控制应用的资源使用。

什么是资源配额

简而言之，资源配额 提供了限制每个命名空间资源消耗的约束条件，它们只能在命名空间级别上应用，这意味着它们可以应用于计算资源，并限制命名空间内的对象数量。

Kubernetes资源配额通过 ResourceQuota 对象来为每个命名空间设置资源配额，对以下对象类型的 CPU 和内存进行限制：

  • 吊舱(Pod)
  • 服务(Service)
  • 机密信息(Secret)
  • 持久卷断言(Persistent Volume Claim)（PVC）
  • 配置映射(ConfigMap)

Kubernetes 通过 request 和 limit 两个参数对 CPU 和内存进行限制（参考 LimitRange 文档）。前者表示容器小被保证资源，后者表示容器大可用资源。实际上大可用资源还受限于其它容器的实际使用情况。

下一张图片解释了配额中 request 和 limit 的区别：

Requests and limits in Kubernetes resource quotas


下面我们就通过一个例子来说明如何设置资源配额来创建约束，将应用程序限制在某些资源上，它还展示了实现资源配额以获得对 Kubernetes 的控制的有用性。

准备环境

首先你需要一个 Kubernetes 环境。以下是我使用 Kubernetes 环境：

  • Minikube v1.14.2
  • Fedora 33 操作系统
  • 互联网接入

如果你想在 Linux 机器上通过 Minikube 搭建 Kubernetes 测试环境，可以参考 Bryant Son 的《Minikube 入门》 一文。Window 或者 macOS 用户可以参考这篇文章。

设置资源配额

这里我们仅展示 CPU 配额设置步骤，配置内存配额或两者的组合与之类似。

在生产环境中，CPU 是需要被控制的资源，尤其是在多应用的场景下特别需要注意防止某些应用消耗太多 CPU 而影响到其它应用。

首先我们创建一个命名空间，在其中设置 CPU 配额：

$ kubectl create namespace quota-test
namespace/quota-test created

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