Kubernetes K8s 平台中pod资源配置详解

定义文件内容

Pod定义文件的完整内容：

apiVersion:v1       					#必选，版本号，例如v1
kind:Pod       							#必选，Pod
metadata:       						#必选，元数据
  name:string       					#必选，Pod名称，命名需要规范
  namespace:string    					#必选，Pod所属于的命名空间，不写的话默认创建在default空间
  labels:      							#自定义标签
    - name:string     		            #自定义标签名字
  annotations:       					#自定义注释
    - name:string						#自定义注释列表
spec:       							#必选，取值类型为Object，Pod中容器的详细定义
  containers:      						#必选，Pod中容器列表
  - name:string     			        #必选，容器名称，命名需要规范
    image:string    			        #必选，容器的镜像名称
    imagePullPolicy:[Always| Never | IfNotPresent]    #获取镜像的策略 Alawys表示下载镜像 IfnotPresent表示优先使用本地镜像，否则下载镜像，Nerver表示仅使用本地镜像
    command: [string]    				#容器的启动命令列表，如不指定，使用打包时使用的启动命令
    args: [string]     					#容器的启动命令参数列表
    workingDir: string    				#容器的工作目录
    volumeMounts:    					#挂载到容器内部的存储卷配置
    - name: string     		            #引用pod定义的共享存储卷的名称，需用volumes[]部分定义的的卷名
      mountPath: string   				#存储卷在容器内mount的绝对路径，应少于512字符
      readOnly: boolean   				#是否为只读模式
    ports:       						#需要暴露的端口库号列表
    - name: string     		            #端口号名称
      containerPort: int  				#容器需要监听的端口号
      hostPort: int    					#容器所在主机需要监听的端口号，默认与Container相同
      protocol: string    				#端口协议，支持TCP和UDP，默认TCP
    env:       							#容器运行前需设置的环境变量列表
    - name: string     		            #环境变量名称
      value: string    					#环境变量的值
    resources:       					#资源限制和请求的设置
      limits:      						#资源限制的设置
        cpu: string    					#Cpu的限制，单位为core数，将用于docker run --cpu-shares参数
        memory: string    				#内存限制，单位可以为Mib/Gib，将用于docker run --memory参数
      requests:      					#资源请求的设置
        cpu: string    					#Cpu请求，容器启动的初始可用数量
        memory: string    				#内存清楚，容器启动的初始可用数量
    livenessProbe:     					#对Pod内个容器健康检查的设置，当探测无响应几次后将自动重启该容器，检查方法有exec、httpGet和tcpSocket，对一个容器只需设置其中一种方法即可
      exec:      						#对Pod容器内检查方式设置为exec方式
        command: [string] 				#exec方式需要制定的命令或脚本
      httpGet:       					#对Pod内个容器健康检查方法设置为HttpGet，需要制定Path、port
        path: string
        port: number
        host: string
        scheme: string
        HttpHeaders:
        - name: string
          value: string
      tcpSocket:     					#对Pod内个容器健康检查方式设置为tcpSocket方式
         port: number
       initialDelaySeconds: 0  			#容器启动完成后首次探测的时间，单位为秒
       timeoutSeconds: 0  				#对容器健康检查探测等待响应的超时时间，单位秒，默认1秒
       periodSeconds: 0   				#对容器监控检查的定期探测时间设置，单位秒，默认10秒一次
       successThreshold: 0
       failureThreshold: 0
       securityContext:
         privileged:false
    restartPolicy: [Always | Never | OnFailure]		#Pod的重启策略，默认值为Always，Always表示一旦不管以何种方式终止运行，kubelet都将重启，OnFailure表示只有Pod以非0退出码退出才重启，Nerver表示不再重启该Pod
    nodeSelector: obeject 				#设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上，以key：value的格式指定
    imagePullSecrets:    				#Pull镜像时使用的secret名称，以key：secretkey格式指定
    - name: string
    hostNetwork:false     				#是否使用主机网络模式，默认为false，如果设置为true，表示使用宿主机网络
    volumes:       						#在该pod上定义共享存储卷列表
    - name: string     		            #共享存储卷名称 （volumes类型有很多种）
      emptyDir: {}     					#类型为emtyDir的存储卷，与Pod同生命周期的一个临时目录。为空值
      hostPath: string   				#类型为hostPath的存储卷，表示挂载Pod所在宿主机的目录
        path: string     				#Pod所在宿主机的目录，将被用于同期中mount的目录
      secret:      						#类型为secret的存储卷，挂载集群与定义的secre对象到容器内部
        scretname: string  
        items:     
        - key: string
          path: string
      configMap:     					#类型为configMap的存储卷，挂载预定义的configMap对象到容器内部
        name: string
        items:
        - key: string
          path: string

介绍

在K8s中定义Pod中运行容器有两个维度的限制：

• 资源需求：即运行Pod的节点必须满足运行Pod的最基本需求才能运行Pod。
  如： Pod运行至少需要2G内存，1核CPU。
• 资源限额：即运行Pod期间，可能内存使用量会增加，那最多能使用多少内存，这就是资源限额。

Requests与Limits

Requests: 就是需求限制，也叫软限制。

Limits：最大限制，也叫硬限制。

通常来说：Limits >= Requests 并且requests 和 limits 通常要一起配置，若只配置了requests，而不配置limits，则很可能导致Pod会吃掉（占用）所有资源。

注意事项：

• requests未设置时，默认与limits相同。limits未设置时，默认值与集群配置相关。
• 可以使用requests来设置各容器需要的最小资源。limits用于限制运行时容器占用的资源，用来限制容器的最大CPU、内存的使用率。
• 当容器申请内存超过limits时会被终止，并根据重启策略进行重启。

Kubernetes 中的资源单位

CPU的含义

CPU资源的约束和请求以 CPU 为单位。

Kubernetes中的一个CPU等于云平台上的 1个vCPU/核 和裸机Intel处理器上的 1个超线程 。

可以表达带小数 CPU 的请求。spec.containers[].resources.requests.cpu 为 0.5 的 Container 肯定能够获得请求 1 CPU 的容器的一半 CPU 资源。表达式 0.1 等价于表达式 100m， 可以看作 “100 millicpu”。有些人说成是“一百毫 cpu”，其实说的是同样的事情。 具有小数点（如 0.1）的请求由 API 转换为 100m；最大精度是 1m 。 因此，应该优先考虑使用 100m 的形式。

CPU 总是按绝对数量来请求的，不可以使用相对数量； 0.1 的 CPU 在单核、双核、48 核的机器上的意义是一样的。

另一种说法：
我们知道2核2线程的CPU，可被系统识别为4个逻辑CPU，在K8s中对CPU的分配限制是对逻辑CPU做分片限制的。也就是说分配给容器一个CPU，实际是分配一个逻辑CPU。而且1个逻辑CPU还可被单独划分子单位，即 1个逻辑CPU，还可被划分为1000个millicore(毫核), 简单说就是1个逻辑CPU，继续逻辑分割为1000个毫核。
毫核：可简单理解为将CPU的时间片做逻辑分割，每一段时间片就是一个毫核。所以：500m 就是500毫核，即0.5个逻辑CPU。

内存的含义

内存的约束和请求以字节为单位。可以使用以下后缀之一以一般整数或定点数字形式来表示内存： E、P、T、G、M、k。也可以使用对应的 2 的幂数：Ei、Pi、Ti、Gi、Mi、Ki。 例如，以下表达式所代表的是大致相同的值：

128974848、129e6、129M、123Mi

• K，M，G，T，P，E ：通常这些单位是以1000为换算标准的。
• Ki， Mi，Gi，Ti， Pi， Ei：通常这些单位是以1024为换算标准的。

下面是个例子。

以下 Pod 有两个 Container。每个 Container 的请求为 0.25 cpu 和 64MiB（226 字节）内存， 每个容器的资源约束为 0.5 cpu 和 128MiB 内存。 可以认为该 Pod 的资源请求为 0.5 cpu 和 128 MiB 内存，资源限制为 1 cpu 和 256MiB 内存。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: frontend
spec:
  containers:
  - name: app
    image: images.my-company.example/app:v4
    env:
    - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
      value: "password"
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"
  - name: log-aggregator
    image: images.my-company.example/log-aggregator:v6
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"