配置pod的资源配额
1 创建实验目录
mkdir ~/huawei_k8s/labfile/qosfile && cd ~/huawei_k8s/labfile/qosfile
2 查看pod资源
kubectl get node nod1 -o yaml
确认资源信息
3 创建实验namespace
kubectl create namespace qos-namespace
4配置一个BestEffort级别的pod
#vim best-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: best-pod
namespace: qos-namespace
spec:
containers:
- name: best-container
image: nginx
5 创建pod并查看pod类型
kubectl apply -f best-pod.yaml
kubectl describe pods best-pod -n qos-namespace
6 创建Burstabel的pod的yaml
#vim bur-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: bur-pod
namespace: qos-namespace
spec:
containers:
- name: bur-contianer
image: nginx
resources:
limits:
memory: "200Mi"
requests:
memory: "100Mi"
7 创建pod,并确认pod的qos类型
8 创建Guaranteed类型的pod的yaml
#vim gua-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: gua-pod
namespace: qos-namespace
spec:
containers:
- name: gua-container
image: nginx
resources:
limits:
memory: "200Mi"
cpu: "700m"
requests:
memory: "200Mi"
cpu: "700m"
9 创建pod并确认qos类型
测试内存限制
1 创建一个yaml文件，该文件定义了一个stress应用的pod，并且pod内程序运行会占用超过pod限额的内存
#vim outmem.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: memory-demo
namespace: qos-namespace
spec:
containers:
- name: memory-demo-ctr
image: polinux/stress
resources:
limits:
memory: "100Mi"
requests:
memory: "50Mi"
command: ["stress"]
args: ["--vm","1","--vm-bytes","150M","--vm-hang","1"]
2 运行pod
3 查看pod状态，可以看到状态是OOMKilled
kubectl get pod -n qos-namespace
查看详细信息，可以看到pod出现的问题是OOMKilled
测试节点资源限额
1 创建一个yaml，该文件定义了一个pod,但是这个pod使用资源的超出了节点拥有的资源。
#vim outnode.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: memory-demo2
namespace: qos-namespace
spec:
containers:
- name: memory-demo2-ctr
image: polinx/stress
resources:
limits:
memory: "1000Gi"
requests:
memory: "1000Gi"
command: ["stress"]
args: ["--vm","1","--vm-bytes","150M","--vm-hang","1"]
2 创建pod
3 查看pod状态，pod一致无法创建成功
4 查看pod创建不成功的原因，可以看到是由于没有节点有足够的资源运行pod
ResourceQuota和LimitRange
集群管理员根据集群用户的数量来调整集群的配置，需要能够控制特定命名空间的资源使用量，最终实现集群的公平使用和成本控制。
目标：
- 限制运行状态的pod的计算资源用量
- 限制持久存储卷的数量以控制对存储的访问
- 限制负载均衡的数量以控制成本
- 防止滥用网络端口
- 提供默认计算资源Request以便对系统做出更优化的调度
创建quota-example命名空间
#vim quto-example
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: quota-example
查看命名空间
设置限定对象数量的资源配额
通过设置限定对象数量的资源配额。可以控制持久卷，负载均衡，NodePort这些资源的数量。
创建ResourceQuota
#object-counts.yaml
apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
name: object-counts
namespace: quota-example
spec:
hard:
persistentvolumeclaims: "2"
services.loadbalancers: "2"
services.nodeports: "0"
配额系统会检测到资源配额的创建，统计和限制该命名空间的资源消耗
确认配置是否生效
kb describe quota object-counts -n quota-example
至此，配额系统会自动阻止超过限制的请求。
设置限定计算资源的资源配额
创建一项限定计算资源的资源配额，以限制该命名空间中计算资源的使用总量。
#compute-resources.yaml
apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
name: compute-resources
namespace: quota-example
spec:
hard:
pods: "4"
requests.cpu: "1"
requests.memory: 1Gi
limits.cpu: "2"
limits.memory: 2Gi
确认是否生效
kubectl describe quota compute-resources -n quota-example
配额系统会自动防止在该命名空间中同时拥有超过4个非“终止态"的pod,此外，由于该资源配额限制了CPU和内存Limits和Requests的总量，因此会强制要求命名空间中所有的容器都显示定义CPU和内存的Limits，Requests，可使用默认值，两者相等。
配置默认的Requests和Limits
在命名空间中已经配置了限定计算资源和资源配额的情况下，如果尝试在该命名空间中创建一个不指定Reqeuests和Limits的Pod,那么Pod可能会失败。以下是失败的例子
创建一个Nginx的Deployment
kubectl run nginx --image=nginx -n quota-example
显示没有创建成功。系统提示没有指定CPU和内存的 Requests，Limts
为了避免这种失败，可以使用LimitRange为这个空间中所有的pod都提供一个资源配置的默认值。
示例
#limit.yaml
apiVersion: v1
kind: LimitRange
metadata:
name: limits
namespace: quota-example
spec:
limits:
- default:
cpu: 200m
memory: 512Mi
defaultRequest:
cpu: 100m
memory: 256Mi
type: Container
================
#创建并查看
kubectl apply -f limits.yaml -n quota-example
kubectl describe limits limits -n quota-example
再次建立pod
kubectl run nginx \
--image=nginx \
--requests=cpu=100m,memory=256Mi \
--limits=cpu=200m,memory=512Mi \
--namespace=quota-example
pod创建成功
查看资源配额的情况
kubectl describe quota -n quota-example
可以看到，每个pod在创建的时候都会消耗指定的资源量，这些资源量都会被准确跟踪，监控和管理。
指定资源配额的作用域
如果不限为某个命名空间配置默认的计算资源配额，而是希望限定在命名空间中。例如要集群中部分资源运行QOS为非BestEffort的服务，并要闲置的资源运行QOS为BestEffort的服务，可以避免集群的所有资源仅被大量的BestEffort pod消耗。
示例
#创建命名空间
kubectl create namespace quota-scopes
#创建best-effort的ResorceQuota,指定的scope为BestEffort
apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
name: best-effort
spec:
hard:
pods: "10"
scopes:
- BestEffort
===========
#创建not-best-effort.yaml，指定的scope为NotBestEffort
apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
name: not-best-effort
spec:
hard:
pods: "4"
requests.cpu: "1"
requests.memory: 1Gi
limits.cpu: "2"
limits.memory: 2Gi
scopes:
- NotBestEffort
查看ResurceQuota
没有配置Request的pod将会被best-effort的ResourceQuota限制；而配置了Requests的Pod会被not-best-effort的ResourceQuota限制。
总结
k8s中资源的管理基础是容器和pod的资源配置。（Request和Limts）。容器的资源配置指定了容器请求的资源和容器能够使用的资源上限，Pod的资源配置则是POd中所有容器的资源配置的总和上限。
通过资源配额机制，可以对命名空间中所有pod使用资源的总量进行限制。
如果要对用户pod或者容器资源配置做更多的限制，则可以使用胚子和范围LimitsRange。它可以有效的限制pod和容器资源配置的最大，最小范围，也可以限制pod和容器的Limits和Requests的最大比例上线，还能为pod中的容器提供默认的资源配置。
k8s基于pod的资源配置之实现了QOS。不同QOS级别的pod在系统中拥有不同的优先级。高优先级的pod有更高的可靠性，可以用于运行对可靠性要求高的服务，低优先级的pod可以实现集群资源的超分配。
