K8S如何限制资源使用

本文介绍几种在K8S中限制资源使用的几种方法。

资源类型

在K8S中可以对两类资源进行限制：cpu和内存。

CPU的单位有：

• 正实数，代表分配几颗CPU，可以是小数点，比如0.5代表0.5颗CPU，意思是一颗CPU的一半时间。2代表两颗CPU。
• 正整数m，也代表1000m=1，所以500m等价于0.5。

内存的单位：

• 正整数，直接的数字代表Byte
• k、K、Ki，Kilobyte
• m、M、Mi，Megabyte
• g、G、Gi，Gigabyte
• t、T、Ti，Terabyte
• p、P、Pi，Petabyte

方法一：在Pod Container Spec中设定资源限制

在K8S中，对于资源的设定是落在Pod里的Container上的，主要有两类，limits控制上限，requests控制下限。其位置在：

• spec.containers[].resources.limits.cpu
• spec.containers[].resources.limits.memory
• spec.containers[].resources.requests.cpu
• spec.containers[].resources.requests.memory

举例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: frontend
spec:
  containers:
  - name: ...
    image: ...
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"

方法二：在Namespace中限定

方法一虽然很好，但是其不是强制性的，因此很容易出现因忘记设定limits/request，导致Host资源使用过度的情形，因此我们需要一种全局性的资源限制设定，以防止这种情况发生。K8S通过在Namespace设定LimitRange来达成这一目的。

配置默认request/limit：

如果配置里默认的request/limit，那么当Pod Spec没有设定request/limit的时候，会使用这个配置，有效避免无限使用资源的情况。

配置位置在：

• spec.limits[].default.cpu，default limit
• spec.limits[].default.memory，同上
• spec.limits[].defaultRequest.cpu，default request
• spec.limits[].defaultRequest.memory，同上

例子：

apiVersion: v1
kind: LimitRange
metadata:
  name: <name>
spec:
  limits:
  - default:
      memory: 512Mi
      cpu: 1
    defaultRequest:
      memory: 256Mi
      cpu: 0.5
    type: Container

配置request/limit的约束

我们还可以在K8S里对request/limit进行以下限定：

• 某资源的request必须>=某值
• 某资源的limit必须<=某值

这样的话就能有效避免Pod Spec中乱设limit导致资源耗尽的情况，或者乱设request导致Pod无法得到足够资源的情况。

配置位置在：

• spec.limits[].max.cpu，limit必须<=某值
• spec.limits[].max.memory，同上
• spec.limits[].min.cpu，request必须>=某值
• spec.limits[].min.memory，同上

例子：

apiVersion: v1
kind: LimitRange
metadata:
  name: <name>
spec:
  limits:
  - max:
      memory: 1Gi
      cpu: 800m
    min:
      memory: 500Mi
      cpu: 200m
    type: Container

参考资料

• Managing Compute Resources for Containers
• Configure Default Memory Requests and Limits for a Namespace
• Configure Default CPU Requests and Limits for a Namespace
• Configure Minimum and Maximum Memory Constraints for a Namespace
• Configure Minimum and Maximum CPU Constraints for a Namespace