配置命名空间的内存和 CPU 配额

为名字空间定义整体内存和 CPU 资源限制。

本页面介绍如何为在名字空间中运行的所有 Pod 设置总内存和 CPU 配额。你可以在 ResourceQuota 对象中指定配额。

准备工作

你需要拥有一个 Kubernetes 集群,并且 kubectl 命令行工具必须已配置为与你的集群通信。建议你在至少有两个非控制平面主机的节点的集群上运行本教程。如果你还没有集群,可以使用 minikube 创建一个,或者使用以下 Kubernetes 游乐场之一:

你必须有权在集群中创建名字空间。

集群中的每个节点必须至少有 1 GiB 内存。

创建名字空间

创建一个名字空间,以便你在本练习中创建的资源与集群的其余部分隔离。

kubectl create namespace quota-mem-cpu-example

创建 ResourceQuota

下面是一个示例 ResourceQuota 的清单

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

创建 ResourceQuota

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/admin/resource/quota-mem-cpu.yaml --namespace=quota-mem-cpu-example

查看 ResourceQuota 的详细信息

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

该 ResourceQuota 对 quota-mem-cpu-example 名字空间施加了以下要求:

  • 对于该名字空间中的每个 Pod,每个容器都必须有内存请求、内存限制、CPU 请求和 CPU 限制。
  • 该名字空间中所有 Pod 的内存请求总量不得超过 1 GiB。
  • 该名字空间中所有 Pod 的内存限制总量不得超过 2 GiB。
  • 该名字空间中所有 Pod 的 CPU 请求总量不得超过 1 CPU。
  • 该名字空间中所有 Pod 的 CPU 限制总量不得超过 2 CPU。

参阅CPU 的含义,了解 Kubernetes 中“1 CPU”的含义。

创建 Pod

下面是一个示例 Pod 的清单

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"

创建 Pod

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/admin/resource/quota-mem-cpu-pod.yaml --namespace=quota-mem-cpu-example

验证 Pod 是否正在运行以及其(唯一的)容器是否健康

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

再次查看 ResourceQuota 的详细信息

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

输出显示了配额以及已使用了多少配额。你可以看到你的 Pod 的内存和 CPU 请求与限制并未超过配额。

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

如果你安装了 jq 工具,还可以(使用 JSONPath)查询 used 值,**并且**对输出进行美化打印。例如:

kubectl get resourcequota mem-cpu-demo --namespace=quota-mem-cpu-example -o jsonpath='{ .status.used }' | jq .

尝试创建第二个 Pod

下面是第二个 Pod 的清单

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"

在清单中,你可以看到 Pod 的内存请求为 700 MiB。请注意,已使用的内存请求量与此新内存请求量的总和超出了内存请求配额:600 MiB + 700 MiB > 1 GiB。

尝试创建 Pod

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/admin/resource/quota-mem-cpu-pod-2.yaml --namespace=quota-mem-cpu-example

第二个 Pod 未能创建。输出显示创建第二个 Pod 会导致内存请求总量超出内存请求配额。

Error from server (Forbidden): error when creating "examples/admin/resource/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

正如你在本练习中看到的那样,你可以使用 ResourceQuota 来限制在名字空间中运行的所有 Pod 的内存请求总量。你也可以限制内存限制、CPU 请求和 CPU 限制的总量。

除了管理名字空间内的总资源使用量外,你可能还想限制单个 Pod 或这些 Pod 中的容器。要实现这种限制,请使用 LimitRange

清理

删除你的名字空间

kubectl delete namespace quota-mem-cpu-example

下一步

针对集群管理员

针对应用开发者

上次修改时间:2024 年 10 月 30 日 下午 5:17 (PST):KEP 2837: Pod 级别的资源 Alpha (0374213f57)