【云原生 | Kubernetes 系列】K8s 实战 配置 Pod 的服务质量（QoS）类

作者：半身风雪
上一节：容器和 Pods资源分配
内容简介：上一节主要学习为容器设置 CPU request（请求） 和 CPU limit（限制）。 本篇文章，我们将学习怎样配置 Pod 让其获得特定的服务质量（QoS）类。

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学习目标

Kubernetes 使用 QoS 类来决定 Pod 的调度和驱逐策略。
本篇文章将学习如何创建QoS 类的三种方式，以及如何创建包含两个容器的 Pod的相关知识。

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一、创建命名空间

在文章开始之前，我们需要先创建一个命名空间，关于命名空间的内容，在之前的文章中也有讲过，使用命名空间是为了将创建的资源与集群的其余资源相隔离。

$ kubectl create namespace qos-example

二、创建 QoS 类

Kubernetes 创建 Pod 时就给它指定了下列一种 QoS 类：

• Guaranteed
• Burstable
• BestEffort

2.1、 QoS 类为 Guaranteed 的 Pod

对于 QoS 类为 Guaranteed 的 Pod：

• Pod 中的每个容器都必须指定内存限制和内存请求。
• 对于 Pod 中的每个容器，内存限制必须等于内存请求。
• Pod 中的每个容器都必须指定 CPU 限制和 CPU 请求。
• 对于 Pod 中的每个容器，CPU 限制必须等于 CPU 请求。

这些限制同样适用于初始化容器和应用程序容器。

下面是目录 pods/qos/qos-pod.yaml 容器的 Pod 配置文件。 容器设置了内存请求和内存限制，值都是 200 MiB。 容器设置了 CPU 请求和 CPU 限制，值都是 700 milliCPU：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: qos-demo
  namespace: qos-example
spec:
  containers:
  - name: qos-demo-ctr
    image: nginx
    resources:
      limits:
        memory: "200Mi"
        cpu: "700m"
      requests:
        memory: "200Mi"
        cpu: "700m"

1. 创建 Pod

$ kubectl create -f https://k8s.io/examples/pods/qos/qos-pod.yaml --namespace=qos-example

2. 查看 Pod 详情

$ kubectl get pod qos-demo --namespace=qos-example --output=yaml

3. 输出结果表明 Kubernetes 为 Pod 配置的 QoS 类为 Guaranteed。 结果也确认了 Pod 容器设置了与内存限制匹配的内存请求，设置了与 CPU 限制匹配的 CPU 请求。

spec:
  containers:
    ...
    resources:
      limits:
        cpu: 700m
        memory: 200Mi
      requests:
        cpu: 700m
        memory: 200Mi
status:
  qosClass: Guaranteed

4. 我们也可以执行下面的命令，删除Pod

$ kubectl delete pod qos-demo --namespace=qos-example

2.2、 QoS 类为 Burstable 的 Pod

指定 Pod 的 QoS 类为 Burstable需要满足下面的两个条件：

• Pod 不符合 Guaranteed QoS 类的标准。
• Pod 中至少一个容器具有内存或 CPU 的请求或限制。

下面是目录 pods/qos/qos-pod-2.yaml 容器的 Pod 配置文件。 容器设置了内存限制 200 MiB 和内存请求 100 MiB。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: qos-demo-2
  namespace: qos-example
spec:
  containers:
  - name: qos-demo-2-ctr
    image: nginx
    resources:
      limits:
        memory: "200Mi"
      requests:
        memory: "100Mi"

1. 创建 Pod

$ kubectl create -f https://k8s.io/examples/pods/qos/qos-pod-2.yaml --namespace=qos-example

2. 查看 Pod 详情

$ kubectl get pod qos-demo-2 --namespace=qos-example --output=yaml

3. 输出结果表明 Kubernetes 为 Pod 配置的 QoS 类为 Burstable。

spec:
  containers:
  - image: nginx
    imagePullPolicy: Always
    name: qos-demo-2-ctr
    resources:
      limits:
        memory: 200Mi
      requests:
        memory: 100Mi
  ...
status:
  qosClass: Burstable

4. 删除 Pod

$ kubectl delete pod qos-demo-2 --namespace=qos-example

2.3、 QoS 类为 BestEffort 的 Pod

对于 QoS 类为 BestEffort 的 Pod，Pod 中的容器必须没有设置内存和 CPU 限制或请求。

下面是目录 pods/qos/qos-pod-3.yaml 容器的 Pod 配置文件。 容器没有设置内存和 CPU 限制或请求。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: qos-demo-3
  namespace: qos-example
spec:
  containers:
  - name: qos-demo-3-ctr
    image: nginx

1. 创建 Pod

$ kubectl create -f https://k8s.io/examples/pods/qos/qos-pod-3.yaml --namespace=qos-example

2. 查看 Pod 详情

$ kubectl get pod qos-demo-3 --namespace=qos-example --output=yaml

3. 输出结果表明 Kubernetes 为 Pod 配置的 QoS 类为 BestEffort。

spec:
  containers:
    ...
    resources: {
    
    }
  ...
status:
  qosClass: BestEffort

4. 删除Pod

$ kubectl delete pod qos-demo-3 --namespace=qos-example

三、创建包含两个容器的 Pod

先看一下目录 pods/qos/qos-pod-4.yaml 包含两个容器的 Pod 配置文件。 一个容器指定了内存请求 200 MiB。 另外一个容器没有指定任何请求和限制。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: qos-demo-4
  namespace: qos-example
spec:
  containers:

  - name: qos-demo-4-ctr-1
    image: nginx
    resources:
      requests:
        memory: "200Mi"

  - name: qos-demo-4-ctr-2
    image: redis

需要我们注意的是，这个 Pod 必须满足 Burstable QoS 类的标准。 也就是说它不满足 Guaranteed QoS 类标准，因为它的一个容器设有内存请求。

1. 创建 Pod

$ kubectl create -f https://k8s.io/examples/pods/qos/qos-pod-4.yaml --namespace=qos-example

2. 查看 Pod 详情

$ kubectl get pod qos-demo-4 --namespace=qos-example --output=yaml

3. 结果表明 Kubernetes 为 Pod 配置的 QoS 类为 Burstable：

spec:
  containers:
    ...
    name: qos-demo-4-ctr-1
    resources:
      requests:
        memory: 200Mi
    ...
    name: qos-demo-4-ctr-2
    resources: {
    
    }
    ...
status:
  qosClass: Burstable

4. 删除 Pod

$ kubectl delete pod qos-demo-4 --namespace=qos-example

五、环境清理

在文章的开头，我们创建了一个命令空间，并这个空间中，完成了（QoS）类 的学习，那么在文章最后，我们再来删除个这个命令空间：

$ kubectl delete namespace qos-example

总结

本篇文章类容比较短，主要介绍了怎样配置 Pod 让其获得特定的服务质量（QoS）类，并且运用了之前文章中讲解的命名空间的相关知识。