配置 Pod 的服务质量

本页介绍怎样配置 Pod 以让其归属于特定的 服务质量类（Quality of Service class，QoS class）. Kubernetes 在 Node 资源不足时使用 QoS 类来就驱逐 Pod 作出决定。

Kubernetes 创建 Pod 时，会将如下 QoS 类之一设置到 Pod 上：

准备开始

你必须拥有一个 Kubernetes 的集群，同时你的 Kubernetes 集群必须带有 kubectl 命令行工具。 建议在至少有两个节点的集群上运行本教程，且这些节点不作为控制平面主机。 如果你还没有集群，你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群，或者你可以使用下面任意一个 Kubernetes 工具构建：

你还需要能够创建和删除名字空间。

创建名字空间

创建一个名字空间，以便将本练习所创建的资源与集群的其余资源相隔离。

  1. kubectl create namespace qos-example

创建一个 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。 临时容器（Ephemeral Container） 无法定义资源，因此不受这些约束限制。

下面是包含一个 Container 的 Pod 清单。该 Container 设置了内存请求和内存限制，值都是 200 MiB。 该 Container 设置了 CPU 请求和 CPU 限制，值都是 700 milliCPU：

pods/qos/qos-pod.yaml 配置 Pod 的服务质量 - 图1

  1. apiVersion: v1
  2. kind: Pod
  3. metadata:
  4.   name: qos-demo
  5.   namespace: qos-example
  6. spec:
  7.   containers:
  8.   - name: qos-demo-ctr
  9.     image: nginx
  10.     resources:
  11.       limits:
  12.         memory: "200Mi"
  13.         cpu: "700m"
  14.       requests:
  15.         memory: "200Mi"
  16.         cpu: "700m"

创建 Pod：

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

查看 Pod 详情：

  1. kubectl get pod qos-demo --namespace=qos-example --output=yaml

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。

  1. spec:
  2.   containers:
  3.     ...
  4.     resources:
  5.       limits:
  6.         cpu: 700m
  7.         memory: 200Mi
  8.       requests:
  9.         cpu: 700m
  10.         memory: 200Mi
  11.     ...
  12. status:
  13.   qosClass: Guaranteed

说明：

如果某 Container 指定了自己的内存限制，但没有指定内存请求，Kubernetes 会自动为它指定与内存限制相等的内存请求。同样，如果容器指定了自己的 CPU 限制， 但没有指定 CPU 请求，Kubernetes 会自动为它指定与 CPU 限制相等的 CPU 请求。

清理

删除 Pod：

  1. kubectl delete pod qos-demo --namespace=qos-example

创建一个 QoS 类为 Burstable 的 Pod

如果满足下面条件，Kubernetes 将会指定 Pod 的 QoS 类为 Burstable：

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

下面是包含一个 Container 的 Pod 清单。该 Container 设置的内存限制为 200 MiB， 内存请求为 100 MiB。

pods/qos/qos-pod-2.yaml 配置 Pod 的服务质量 - 图2

  1. apiVersion: v1
  2. kind: Pod
  3. metadata:
  4.   name: qos-demo-2
  5.   namespace: qos-example
  6. spec:
  7.   containers:
  8.   - name: qos-demo-2-ctr
  9.     image: nginx
  10.     resources:
  11.       limits:
  12.         memory: "200Mi"
  13.       requests:
  14.         memory: "100Mi"

创建 Pod：

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

查看 Pod 详情：

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

结果表明 Kubernetes 为 Pod 配置的 QoS 类为 Burstable。

  1. spec:
  2.   containers:
  3.   - image: nginx
  4.     imagePullPolicy: Always
  5.     name: qos-demo-2-ctr
  6.     resources:
  7.       limits:
  8.         memory: 200Mi
  9.       requests:
  10.         memory: 100Mi
  11.   ...
  12. status:
  13.   qosClass: Burstable

清理

删除 Pod：

  1. kubectl delete pod qos-demo-2 --namespace=qos-example

创建一个 QoS 类为 BestEffort 的 Pod

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

下面是包含一个 Container 的 Pod 清单。该 Container 没有设置内存和 CPU 限制或请求。

pods/qos/qos-pod-3.yaml 配置 Pod 的服务质量 - 图3

  1. apiVersion: v1
  2. kind: Pod
  3. metadata:
  4.   name: qos-demo-3
  5.   namespace: qos-example
  6. spec:
  7.   containers:
  8.   - name: qos-demo-3-ctr
  9.     image: nginx

创建 Pod：

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

查看 Pod 详情：

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

结果表明 Kubernetes 为 Pod 配置的 QoS 类为 BestEffort。

  1. spec:
  2.   containers:
  3.     ...
  4.     resources: {}
  5.   ...
  6. status:
  7.   qosClass: BestEffort

清理

删除 Pod：

  1. kubectl delete pod qos-demo-3 --namespace=qos-example

创建包含两个容器的 Pod

下面是包含两个 Container 的 Pod 清单。一个 Container 指定内存请求为 200 MiB。 另外一个 Container 没有指定任何请求或限制。

pods/qos/qos-pod-4.yaml 配置 Pod 的服务质量 - 图4

  1. apiVersion: v1
  2. kind: Pod
  3. metadata:
  4.   name: qos-demo-4
  5.   namespace: qos-example
  6. spec:
  7.   containers:
  9.   - name: qos-demo-4-ctr-1
  10.     image: nginx
  11.     resources:
  12.       requests:
  13.         memory: "200Mi"
  15.   - name: qos-demo-4-ctr-2
  16.     image: redis

注意此 Pod 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 Container 之一设有内存请求。

创建 Pod：

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

查看 Pod 详情：

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

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

  1. spec:
  2.   containers:
  3.     ...
  4.     name: qos-demo-4-ctr-1
  5.     resources:
  6.       requests:
  7.         memory: 200Mi
  8.     ...
  9.     name: qos-demo-4-ctr-2
  10.     resources: {}
  11.     ...
  12. status:
  13.   qosClass: Burstable

检视 Pod 的 QoS 类

你也可以只查看你所需要的字段，而不是查看所有字段：

  1. kubectl --namespace=qos-example get pod qos-demo-4 -o jsonpath='{ .status.qosClass}{"\n"}'
  1. Burstable

环境清理

删除名字空间：

  1. kubectl delete namespace qos-example

接下来

应用开发者参考

集群管理员参考