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Kubernetes 学习05 资源模型与资源管理

在 Kubernetes 里,Pod 是最小的原子调度单位。这也就意味着,所有跟调度和资源管理相关的属性都应该是属于 Pod 对象的字段


apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: frontend
spec:
containers:
- name: db
image: mysql
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: "password"
resources:
requests:
memory: "64Mi"
cpu: "250m"
limits:
memory: "128Mi"
cpu: "500m"
- name: wp
image: wordpress
resources:
requests:
memory: "64Mi"
cpu: "250m"
limits:
memory: "128Mi"
cpu: "500m"

在 Kubernetes 中,像 CPU 这样的资源被称作“可压缩资源”(compressible resources)。它的典型特点是,当可压缩资源不足时,Pod 只会“饥饿”,但不会退出。

而像内存这样的资源,则被称作“不可压缩资源(incompressible resources)。当不可压缩资源不足时,Pod 就会因为 OOM(Out-Of-Memory)被内核杀掉。

cpu=1 指的就是,这个 Pod 的 CPU 限额是 1 个 CPU。当然,具体“1 个 CPU”在宿主机上如何解释,是 1 个 CPU 核心,还是 1 个 vCPU,还是 1 个 CPU 的超线程(Hyperthread),完全取决于宿主机的 CPU 实现方式

Kubernetes 学习05 资源模型与资源管理_字段

而对于内存资源来说,它的单位自然就是 bytes。Kubernetes 支持你使用 Ei、Pi、Ti、Gi、Mi、Ki(或者 E、P、T、G、M、K)的方式来作为 bytes 的值。比如,在我们的例子里,Memory requests 的值就是 64MiB (2 的 26 次方 bytes) 。这里要注意区分 MiB(mebibyte)和 MB(megabyte)的区别。

Kubernetes 学习05 资源模型与资源管理_资源管理_02

基于这种假设,Borg 在作业被提交后,会主动减小它的资源限额配置,以便容纳更多的作业、提升资源利用率。而当作业资源使用量增加到一定阈值时,Borg 会通过“快速恢复”过程,还原作业原始的资源限额,防止出现异常情况

而 Kubernetes 的 requests+limits 的做法,其实就是上述思路的一个简化版:用户在提交 Pod 时,可以声明一个相对较小的 requests 值供调度器使用,而 Kubernetes 真正设置给容器 Cgroups 的,则是相对较大的 limits 值。不难看到,这跟 Borg 的思路相通的。


当 Pod 里的每一个 Container 都同时设置了 requests 和 limits,并且 requests 和 limits 值相等的时候,这个 Pod 就属于 Guaranteed 类别

而当 Pod 不满足 Guaranteed 的条件,但至少有一个 Container 设置了 requests。那么这个 Pod 就会被划分到 Burstable 类别

而如果一个 Pod 既没有设置 requests,也没有设置 limits,那么它的 QoS 类别就是 BestEffort

​QoS 划分的主要应用场景,是当宿主机资源紧张的时候,kubelet 对 Pod 进行 Eviction(即资源回收)时需要用到的。

Kubernetes 学习05 资源模型与资源管理_mysql_03

Kubernetes 学习05 资源模型与资源管理_字段_04

由于操作系统在 CPU 之间进行上下文切换的次数大大减少,容器里应用的性能会得到大幅提升。事实上,cpuset 方式,是生产环境里部署在线应用类型的 Pod 时,非常常用的一种方式。

首先,你的 Pod 必须是 Guaranteed 的 QoS 类型;

然后,你只需要将 Pod 的 CPU 资源的 requests 和 limits 设置为同一个相等的整数值即可。

Kubernetes 学习05 资源模型与资源管理_字段_05

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