K8s--容器资源限制

一、限制类型

Kubernetets中对资源的限制类型主要有两类：
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（单位是核心数）、内存（单位是字节）

二、为Pod设置资源限制

1.内存限制示例

拉取所需要的镜像并上传到私有仓库中：

docker search stress
docker pull  xxx
doker push xxx(私有仓库地址）

mkdir limit         %创建目录
cd limit/ 
vim pod.yml：       %编写部署文件
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: memory-demo
spec:
  containers:
  - name: memory-demo
    image: stress
    args:           %资源请求
    - --vm          %请求一个内存资源
    - "1"
    - --vm-bytes
    - 200M          %大小为200M
    resources:      %设置requests和limits
      requests:
        memory: 50Mi
      limits:
        memory: 100Mi
kubectl apply -f pod.yml 
kubectl describe pod memory-demo  %查看pod详细信息（可以看到内存相关信息）

发现容器无法正常启动:

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。

当更改限额，重新执行部署文件，发现容器可以正常启动：

2.CPU限制示例

可用lscpu指令查看本机cpu详细信息：
vim pod.yml:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: cpu-demo
spec:
  containers:
  - name: cpu-demo
    image: stress
    resources:
      limits:
        cpu: "10"
      requests:      %设置cpu需求数为5，但是本机cpu数只为2，应用部署文件，发现pod无法运行
        cpu: "5"
    args:
    - -c
    - "2" 

查看pod详细信息，发现无法正常运行的原因是cpu资源请求是无效的：

更改cpu资源请求后再次应用部署文件，发现pod可以正常启动：

三、为namespace设置资源限制

1.创建LinitRange对象，并设置限制范围

vim ns.yaml:
apiVersion: v1
kind: LimitRange
metadata:
  name: limitrange-memory
spec:
  limits:
  - default:          %设置cpu的默认需求0.1，限额0.5；设置内存的默认需求256Mi，限额512Mi
      cpu: 0.5        
      memory: 512Mi
    defaultRequest:
      cpu: 0.1
      memory: 256Mi
    max:              
      cpu: 1          %最大cpu为1
      memory: 1Gi     %设置最大内存为1G
    min:
      cpu: 0.1        %最小cpu为0.1
      memory: 100Mi   %最小内存为100M
    type: Container

注意：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。

2.创建pod，测试上述限制是否成功

vim pod.yml:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: cpu-demo
spec:
  containers:
  - name: cpu-demo
    image: nginx
    resources:
      limits:       %cpu限额超过了namespace中LimitRange的限制，pod将运行失败
        cpu: "2"
      requests:
        cpu: "0.1"

当没有部分资源请求且其它资源请求合法时kubernetes将会为pod自动设置等于LimitRange中默认的限额的资源请求：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: cpu-demo
spec:
  containers:
  - name: cpu-demo
    image: nginx
    resources:
      limits:
        cpu: "1"
        memory: "512Mi"
      requests:        %不设置内存需求
        cpu: "0.1"

kubectl describe pod cpu-demo  %查看pod的具体信息能够看到自动设置了内存需求为512M

四、为namespace设置资源配额

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）。如果没有设置，pod将无法运行

1.创建ResourceQuota对象

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: mem-cpu-demo
spec:
  hard:                   
    requests.cpu: "1"         %所有容器的CPU请求总额不得超过1 CPU
    requests.memory: 1Gi      %所有容器的内存请求总额不得超过1 GiB
    limits.cpu: "2"           %所有容器的CPU限额总额不得超过2 CPU
    limits.memory: 2Gi        %所有容器的内存限额总额不得超过2 GiB

运行Pod时未指定相关配额，pod运行失败：

2.为 Namespace 配置Pod配额

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: pod-demo
spec:
  hard:
    pods: "2"     %设置Pod配额以限制可以在namespace中运行的Pod数量