Kubernetes中配置命名空间的最小和最大的CPU约束

本文介绍如何为命名空间中容器和 Pod 使用的 CPU 资源设置最小和最大值。 你可以通过 LimitRange 对象声明 CPU 的最小和最大值. 如果 Pod 不能满足 LimitRange 的限制,它就不能在命名空间中创建。

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。 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:

要获知版本信息,请输入 kubectl version.

你的集群中每个节点至少要有 1 个 CPU 可用才能运行本任务示例。

创建命名空间

创建一个命名空间,以便本练习中创建的资源和集群的其余资源相隔离。

创建 LimitRange 和 Pod

这里给出了 LimitRange 的配置文件:

创建 LimitRange:

查看 LimitRange 详情:

输出结果显示 CPU 的最小和最大限制符合预期。但需要注意的是,尽管你在 LimitRange 的配置文件中你没有声明默认值,默认值也会被自动创建。

现在不管什么时候在 constraints-cpu-example 命名空间中创建容器,Kubernetes 都会执行下面这些步骤:

  • 如果容器没有声明自己的 CPU 请求和限制,将为容器指定默认 CPU 请求和限制。
  • 核查容器声明的 CPU 请求确保其大于或者等于 200 millicpu。
  • 核查容器声明的 CPU 限制确保其小于或者等于 800 millicpu。

说明: 当创建 LimitRange 对象时,你也可以声明大页面和 GPU 的限制。 当这些资源同时声明了 ‘default’ 和 ‘defaultRequest’ 参数时,两个参数值必须相同。

这里给出了包含一个容器的 Pod 的配置文件。 该容器声明了 500 millicpu 的 CPU 请求和 800 millicpu 的 CPU 限制。 这些参数满足了 LimitRange 对象规定的 CPU 最小和最大限制。

创建Pod:

确认一下 Pod 中的容器在运行:

查看 Pod 的详情:

输出结果表明容器的 CPU 请求为 500 millicpu,CPU 限制为 800 millicpu。 这些参数满足 LimitRange 规定的限制范围。

删除 Pod

尝试创建一个超过最大 CPU 限制的 Pod

这里给出了包含一个容器的 Pod 的配置文件。容器声明了 500 millicpu 的 CPU 请求和 1.5 CPU 的 CPU 限制。

尝试创建 Pod:

输出结果表明 Pod 没有创建成功,因为容器声明的 CPU 限制太大了:

尝试创建一个不满足最小 CPU 请求的 Pod

这里给出了包含一个容器的 Pod 的配置文件。该容器声明了100 millicpu的 CPU 请求和800 millicpu的 CPU 限制。

尝试创建 Pod:

输出结果显示 Pod 没有创建成功,因为容器声明的 CPU 请求太小了:

创建一个没有声明 CPU 请求和 CPU 限制的 Pod

这里给出了包含一个容器的 Pod 的配置文件。该容器没有设定 CPU 请求和 CPU 限制。

创建 Pod:

查看 Pod 的详情:

输出结果显示 Pod 的容器有个 800 millicpu 的 CPU 请求和 800 millicpu 的 CPU 限制。 容器是怎样得到那些值的呢?

因为你的 Container 没有声明自己的 CPU 请求和限制,LimitRange 给它指定了 默认的 CPU 请求和限制

此时,你的容器可能运行也可能没有运行。 回想一下,本任务的先决条件是你的节点要有 1 个 CPU。 如果你的每个节点仅有 1 个 CPU,那么可能没有任何一个节点可以满足 800 millicpu 的 CPU 请求。 如果你在用的节点恰好有两个 CPU,那么你才可能有足够的 CPU 来满足 800 millicpu 的请求。

CPU 最小和最大限制的强制执行

只有当 Pod 创建或者更新时,LimitRange 为命名空间规定的 CPU 最小和最大限制才会被强制执行。 如果你对 LimitRange 进行修改,那不会影响此前创建的 Pod。

最小和最大 CPU 限制范围的动机

作为集群管理员,你可能想设定 Pod 可以使用的 CPU 资源限制。例如:

  • 集群中的每个节点有两个 CPU。你不想接受任何请求超过 2 个 CPU 的 Pod,因为集群中没有节点可以支持这种请求。
  • 你的生产和开发部门共享一个集群。你想允许生产工作负载消耗 3 个 CPU, 而开发部门工作负载的消耗限制为 1 个 CPU。 你可以为生产和开发创建不同的命名空间,并且为每个命名空间都应用 CPU 限制。

清理

删除你的命名空间:

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原文出处:Kubernetes官方文档
原文链接:https://kubernetes.io/zh/docs/tasks/administer-cluster/manage-resources/cpu-constraint-namespace/

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