k8s中什么是内存请求，什么是内存限制，及其与QoS的关系

发表于 2024-9-6 17:32:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

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在 Kubernetes 中，内存请求（Memory Request）和内存限制（Memory Limit）是资源管理的两个关键概念，它们资助确保 Pod 能够得到所需的资源，同时防止资源过度使用。以下是它们的定义和作用：
内存请求（Memory Request）

定义：内存请求是 Pod 启动时向 Kubernetes 集群请求的最小内存量。这是 Pod 正常运行所需的内存的保证。
作用：
- 调度决策：Kubernetes 调度器使用内存请求来确定哪些节点有充足的空闲内存来满意 Pod 的需求。只有当节点的可用内存大于或即是 Pod 的内存请求时，调度器才会将 Pod 调度到该节点。
- 资源分配：在节点上，操作体系会为每个容器分配至少即是内存请求的内存量。这确保了 Pod 在低负载时有充足的内存来运行。
告急性：设置内存请求对于确保 Pod 在资源告急时能够被调度和运行至关告急。如果 Pod 的内存请求未被满意，它大概无法在任何节点上启动。

内存限制（Memory Limit）

定义：内存限制是 Pod 可以使用的最大内存量。这是为了防止 Pod 占用过多内存，从而影响节点上其他 Pod 或体系本身的稳固性。
作用：
- 资源限制：当 Pod 的内存使用量接近或达到内存限制时，容器的 Out-Of-Memory (OOM) Killer 大概会被触发，从而终止该 Pod，以保护节点的稳固性。
- 成本控制：在云情况中，内存限制可以资助控制成本，因为许多云服务提供商根据现实使用的资源量来计费。
告急性：设置内存限制对于防止内存泄漏和过度使用资源至关告急。它有助于维护集群的稳固性和性能。

内存请求与内存限制的关系

配对设置：理想情况下，内存请求应该接近或即是 Pod 正常运行所需的内存量，而内存限制应该设置为 Pod 在峰值负载下大概需要的最大内存量。
QoS 种别：Kubernetes 根据内存请求和限制的关系将 Pod 分为不同的 Quality of Service (QoS) 种别，包括 Guaranteed、Burstable 和 BestEffort。这些种别影响调度器如何对待 Pod 的资源请求。

通过合理配置内存请求和内存限制，你可以确保 Pod 得到必要的资源，同时防止资源滥用，从而提高 Kubernetes 集群的团体性能和稳固性。
QoS

在 Kubernetes 中，Quality of Service (QoS) 是用来形貌 Pod 资源请求和限制配置的一种分类方式。QoS 有三个种别：Guaranteed（保证）、Burstable（可爆发）和 BestEffort（努力而为）。这些种别决定了 Kubernetes 调度器如何对待 Pod 的资源请求，以及在资源告急时 Pod 的行为。
Guaranteed（保证）

内存请求和限制：Pod 中的所有容器都设置了内存请求和内存限制，并且请求值即是限制值。
调度和运行：调度器会确保每个 Pod 都有充足的资源来满意其请求。在资源告急时，Guaranteed 种别的 Pod 会优先于其他种别的 Pod 被调度和运行。
OOM Killer：由于内存请求和限制相称，Pod 通常不会触发 OOM Killer，因为它不会凌驾其内存限制。

Burstable（可爆发）

内存请求和限制：至少有一个容器设置了内存请求，但不是所有容器的内存请求都即是其内存限制。换句话说，至少有一个容器的内存限制大于其请求。
调度和运行：调度器会思量 Pod 的内存请求来调度 Pod，但 Pod 可以在不凌驾其内存限制的情况下使用更多内存。在资源告急时，Burstable 种别的 Pod 大概会被 OOM Killer 终止，以开释资源给 Guaranteed 种别的 Pod。
OOM Killer：如果 Pod 使用的内存凌驾了其请求但未达到限制，它大概会在资源告急时被 OOM Killer 终止。

BestEffort（努力而为）

内存请求和限制：没有设置内存请求或内存限制，或者内存请求为零。
调度和运行：调度器不会思量这些 Pod 的资源请求，它们可以在任何有空闲资源的节点上运行。这些 Pod 在资源告急时最有大概被终止。
OOM Killer：由于没有内存限制，这些 Pod 很容易在内存使用过多时被 OOM Killer 终止。

QoS 种别的影响

资源分配：QoS 种别影响调度器如何分配资源给 Pod。Guaranteed 种别的 Pod 会得到保证的资源，而 BestEffort 种别的 Pod 则在资源充足时运行，但在资源告急时大概会被牺牲。
稳固性和性能：Guaranteed 种别的 Pod 提供最高的稳固性和性能保证，因为它们总是有充足的资源来运行。Burstable 和 BestEffort 种别的 Pod 则大概在资源告急时受到影响。
成本：在云情况中，Guaranteed 种别的 Pod 大概会有更高的成本，因为它们需要预留资源。BestEffort 种别的 Pod 成本最低，但大概在资源告急时不可用。

通过合理配置 Pod 的内存请求和限制，你可以控制 Pod 的 QoS 种别，从而在资源利用和成本之间找到均衡。

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