一篇带给你K8s集群稳定性晋升手段
发布时间：2022-04-15 15:22:56 所属栏目：云计算 来源：互联网
导读：提升资源利用率 一、 资源浪费场景 1、资源预留普遍存在 50% 以上的浪费 Kubernetes 中的 Request(请求) 字段用于管理容器对 CPU 和内存资源预留的机制，保证容器至少可以达到的资源量，该部分资源不能被其他容器抢占，具体可查看(https://kubernetes.io/doc
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提升资源利用率 一、 资源浪费场景 1、资源预留普遍存在 50% 以上的浪费 Kubernetes 中的 Request(请求) 字段用于管理容器对 CPU 和内存资源预留的机制，保证容器至少可以达到的资源量，该部分资源不能被其他容器抢占，具体可查看(https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/manage-resources-containers/)。当 Request 设置过小，无法保证业务的资源量，当业务的负载变高时无力承载，因此用户通常习惯将 Request 设置得很高，以保证服务的可靠性。 但实际上，业务在大多数时段时负载不会很高。以 CPU 为例，下图是某个实际业务场景下容器的资源预留(Request)和实际使用量(CPU_Usage)关系图：资源预留远大于实际使用量，两者之间差值所对应的资源不能被其他负载使用，因此 Request 设置过大势必会造成较大的资源浪费。 如何解决这样的问题?现阶段需要用户自己根据实际的负载情况设置更合理的 Request、以及限制业务对资源的无限请求，防止资源被某些业务过度占用。这里可以参考后文中的 Request Quota 和 Limit Ranges 的设置。 2、不同类型的业务，导致资源利用率有较大差异 在线业务通常白天负载较高，对时延要求较高，必须优先调度和运行;而离线的计算型业务通常对运行时段和时延要求相对较低，理论上可以在在线业务波谷时运行。此外，有些业务属于计算密集型，对 CPU 资源消耗较多，而有些业务属于内存密集型，对内存消耗较多。 通过在离线混部可以动态调度离线业务和在线业务，让不同类型业务在不同的时间段运行以提升资源利用率。对于计算密集型业务和内存密集型业务，可以使用亲和性调度，为业务分配更合适的节点，以及通过taints/tolerations 策略隔离某些node给特定的业务场景使用，有效提升资源利用率。  二、 提升资源利用率的方法 主要从两方面着手：一是利用原生的 Kubernetes 能力手动进行资源的划分和限制;二是结合业务特性的自动化方案。这里暂时介绍利用k8s原生能力进行资源的划分和限制。 1、 如何资源划分和限制 设想，你是个集群管理员，现在有4个业务部门使用同一个集群，你的责任是保证业务稳定性的前提下，让业务真正做到资源的按需使用。为了有效提升集群整体的资源利用率，这时就需要限制各业务使用资源的上限，以及通过一些默认值防止业务过量使用。 理想情况下，业务应该根据实际情况，设置合理的 Request 和 Limit。(Request 用于对资源的占位，表示容器至少可以获得的资源;Limit 用于对资源的限制，表示容器至多可以获得的资源。)这样更利于容器的健康运行、资源的充分使用。但实际上用户经常忘记设置容器对资源的 Request 和 Limit。此外，对于共享使用一个集群的团队/项目来说，他们通常都将自己容器的 Request 和 Limit 设置得很高以保证自己服务的稳定性。 为了更细粒度的划分和管理资源，可以设置命名空间级别的 Resource Quota 以及 Limit Ranges。 2、 使用 Resource Quota 划分资源 如果你管理的某个集群有4个业务，为了实现业务间的隔离和资源的限制，你可以使用命名空间和 Resource Quota。 Resource Quota 用于设置命名空间资源的使用配额，命名空间是 Kubernetes 集群里面的一个隔离分区，一个集群里面通常包含多个命名空间，例如 Kubernetes 用户通常会将不同的业务放在不同的命名空间里，你可以为不同的命名空间设置不同的 Resource Quota，以限制一个命名空间对集群整体资源的使用量，达到预分配和限制的效果。Resource Quota 主要作用于如下方面，具体可查看(https://kubernetes.io/docs/concepts/policy/resource-quotas/)。 计算资源：所有容器对 CPU 和 内存的 Request 以及 Limit 的总和。 存储资源：所有 PVC 的存储资源请求总和。 对象数量：PVC/Service/Configmap/Deployment等资源对象数量的总和。 Resource Quota 使用场景 给不同的项目/团队/业务分配不同的命名空间，通过设置每个命名空间资源的 Resource Quota 以达到资源分配的目的。 设置一个命名空间的资源使用数量的上限以提高集群的稳定性，防止一个命名空间对资源的过度侵占和消耗。 这里提供一个脚本，来为集群各命名空间设置初始的Resource Quota。 「说明」：该脚本借助kubectl-view-allocations 插件获取集群各个命名空间当前所有pod所设置的request和limit总和，然后在此基础之上上浮30%用于设置命名空间的request和limit Resource Quota。 （编辑：PHP编程网 - 黄冈站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
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