Kubernetes 为 Namespace 配置CPU和内存配额

本任务展示了如何为某一名字空间内运行的所有容器配置CPU和内存配额。配额可以通过 ResourceQuota对象设置。

Before you begin

You need to have a Kubernetes cluster, and the kubectl command-line tool must be configured to communicate with your cluster. If you do not already have a cluster, you can create one by using Minikube.

请确保您集群中的每个节点(node)拥有至少1GiB内存。

创建名字空间

创建一个单独的名字空间,以便于隔离您在本练习中创建的资源与集群的其他资源。

kubectl create namespace quota-mem-cpu-example

创建ResourceQuota对象

以下展示了ResourceQuota对象的配置文件内容:

quota-mem-cpu.yaml 
apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: mem-cpu-demo
spec:
  hard:
    requests.cpu: "1"
    requests.memory: 1Gi
    limits.cpu: "2"
    limits.memory: 2Gi

下面,首先创建ResourceQuota对象

kubectl create -f https://k8s.io/docs/tasks/administer-cluster/quota-mem-cpu.yaml --namespace=quota-mem-cpu-example

然后可以通过以下命令查看ResourceQuota对象的详细信息:

kubectl get resourcequota mem-cpu-demo --namespace=quota-mem-cpu-example --output=yaml

以上刚创建的ResourceQuota对象将在quota-mem-cpu-example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)。
  • 所有容器的内存请求总额不得超过1 GiB。
  • 所有容器的内存限额总额不得超过2 GiB。
  • 所有容器的CPU请求总额不得超过1 CPU。
  • 所有容器的CPU限额总额不得超过2 CPU。

创建一个Pod

以下展示了一个Pod的配置文件内容:

quota-mem-cpu-pod.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: quota-mem-cpu-demo
spec:
  containers:
  - name: quota-mem-cpu-demo-ctr
    image: nginx
    resources:
      limits:
        memory: "800Mi"
        cpu: "800m" 
      requests:
        memory: "600Mi"
        cpu: "400m"

通过以下命令创建这个Pod:

kubectl create -f https://k8s.io/docs/tasks/administer-cluster/quota-mem-cpu-pod.yaml --namespace=quota-mem-cpu-example

运行以下命令验证这个Pod的容器已经运行:

kubectl get pod quota-mem-cpu-demo --namespace=quota-mem-cpu-example

然后再次查看ResourceQuota对象的详细信息:

kubectl get resourcequota mem-cpu-demo --namespace=quota-mem-cpu-example --output=yaml

除了配额本身信息外,上述命令还显示了目前配额中有多少已经被使用。可以看到,刚才创建的Pod的内存以及 CPU的请求和限额并没有超出配额。

status:
  hard:
    limits.cpu: "2"
    limits.memory: 2Gi
    requests.cpu: "1"
    requests.memory: 1Gi
  used:
    limits.cpu: 800m
    limits.memory: 800Mi
    requests.cpu: 400m
    requests.memory: 600Mi

尝试创建第二个Pod

第二个Pod的配置文件如下所示:

quota-mem-cpu-pod-2.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: quota-mem-cpu-demo-2
spec:
  containers:
  - name: quota-mem-cpu-demo-2-ctr
    image: redis
    resources:
      limits:
        memory: "1Gi"
        cpu: "800m"      
      requests:
        memory: "700Mi"
        cpu: "400m"

在配置文件中,您可以看到第二个Pod的内存请求是700 MiB。可以注意到,如果创建第二个Pod, 目前的内存使用量加上新的内存请求已经超出了当前名字空间的内存请求配额。即600 MiB + 700 MiB > 1 GiB。

下面尝试创建第二个Pod:

kubectl create -f https://k8s.io/docs/tasks/administer-cluster/quota-mem-cpu-pod-2.yaml --namespace=quota-mem-cpu-example

以下命令输出显示第二个Pod并没有创建成功。错误信息说明了如果创建第二个Pod,内存请求总额将超出名字空间的内存请求配额。

Error from server (Forbidden): error when creating "docs/tasks/administer-cluster/quota-mem-cpu-pod-2.yaml":
pods "quota-mem-cpu-demo-2" is forbidden: exceeded quota: mem-cpu-demo,
requested: requests.memory=700Mi,used: requests.memory=600Mi, limited: requests.memory=1Gi

讨论

在本练习中您已经看到,使用ResourceQuota可以限制一个名字空间中所运行的所有容器的内存请求总额。 当然,也可以通过ResourceQuota限制所有容器的内存限额、CPU请求以及CPU限额。

如果您仅仅想限制单个容器的上述各项指标,而非名字空间中所有容器的,请使用LimitRange

练习环境的清理

通过删除名字空间即可完成环境清理:

kubectl delete namespace quota-mem-cpu-example

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译者:xingzhou / 原文链接

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