在Kubernetes中部署应用程序时，如何定义资源限制和计算消耗？

Question

我正试图按照Kubernetes官方网站的教程部署一个简单的动物园管理员集合。这个教程说我需要

具有至少四个节点和每个节点的集群至少需要2个CPU和4个GiB内存。

当我试图应用vCPU文件时，我忽略了这个事实，创建了一个具有n1标准1 (1 .yaml，3.73 GB内存)节点的集群。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: zk-hs
  labels:
    app: zk
spec:
  ports:
    - port: 2888
      name: server
    - port: 3888
      name: leader-election
  clusterIP: None
  selector:
    app: zk
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: zk-cs
  labels:
    app: zk
spec:
  ports:
    - port: 2181
      name: client
  selector:
    app: zk
---
apiVersion: policy/v1beta1
kind: PodDisruptionBudget
metadata:
  name: zk-pdb
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: zk
  maxUnavailable: 1
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: zk
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: zk
  serviceName: zk-hs
  replicas: 3
  updateStrategy:
    type: RollingUpdate
  podManagementPolicy: OrderedReady
  template:
    metadata:
      labels:
        app: zk
    spec:
      affinity:
        podAntiAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            - labelSelector:
                matchExpressions:
                  - key: "app"
                    operator: In
                    values:
                      - zk
              topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
      containers:
        - name: kubernetes-zookeeper
          imagePullPolicy: Always
          image: "k8s.gcr.io/kubernetes-zookeeper:1.0-3.4.10"
          resources:
            requests:
              memory: "1Gi"
              cpu: "0.5"
          ports:
            - containerPort: 2181
              name: client
            - containerPort: 2888
              name: server
            - containerPort: 3888
              name: leader-election
          command:
            - sh
            - -c
            - "start-zookeeper \
          --servers=3 \
          --data_dir=/var/lib/zookeeper/data \
          --data_log_dir=/var/lib/zookeeper/data/log \
          --conf_dir=/opt/zookeeper/conf \
          --client_port=2181 \
          --election_port=3888 \
          --server_port=2888 \
          --tick_time=2000 \
          --init_limit=10 \
          --sync_limit=5 \
          --heap=512M \
          --max_client_cnxns=60 \
          --snap_retain_count=3 \
          --purge_interval=12 \
          --max_session_timeout=40000 \
          --min_session_timeout=4000 \
          --log_level=INFO"
          readinessProbe:
            exec:
              command:
                - sh
                - -c
                - "zookeeper-ready 2181"
            initialDelaySeconds: 10
            timeoutSeconds: 5
          livenessProbe:
            exec:
              command:
                - sh
                - -c
                - "zookeeper-ready 2181"
            initialDelaySeconds: 10
            timeoutSeconds: 5
          volumeMounts:
            - name: datadir
              mountPath: /var/lib/zookeeper
      securityContext:
        runAsUser: 1000
        fsGroup: 1000
  volumeClaimTemplates:
    - metadata:
        name: datadir
      spec:
        accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
        resources:
          requests:
            storage: 10Gi

当然，我得到了错误PodUnschedulable

在这个文件中，我没有发现任何表明我需要一个由4个节点和2个CPU和4G Ram组成的集群的东西。所以：

• 什么定义了我的部署需要多少资源？
• 如何事先理解/计算应用程序所需的资源及其各自的部署？
• 动物园管理员根据要求在2GB RAM上运行，但这只是推荐的配置。

Answer 1

默认情况下，一个kubernetes节点不会出现空。相反，在运行应用程序工作负载之前，它已经运行了进程：

• kubelet正在运行(在每个节点中)
• kube-代理作为守护进程运行(在每个节点中)。
• 容器-运行时(Docker)在每个节点中运行。
• 其他守护进程也可以运行(在EKS.中，类似于aws)。

我们在这里讨论的是工人节点，而不是大师。

所以想象一下，你最终会为每个节点选择一个值得尊敬的资源。

并非所有节点都必须具有相同的大小。不过，您可以根据应用程序的类型来决定您需要的大小：

• 如果应用程序占用内存多于CPU(如Java )，则需要选择2CPU的节点，8GB优于4CPU、8GB。
• 如果应用程序占用CPU多于内存(如ML工作负载)，则需要选择相反的方法:计算优化实例。
• 金科玉律是计算整体容量，比查看每个节点的单个容量要好。

这意味着3大型节点在成本上可能优于4中型节点，但在容量的最佳使用方面也优于4。

​

​

最后，节点资源必须是：

• 不少于2个CPU
• 不少于4GB内存

否则，您应该预料到容量问题。

现在，我们达到了答案的一半:确定集群的容量。

下半部分是关于回答如何为每个应用程序(pod)分配资源。

这是另一个问题:你的应用程序消耗了多少？

要回答这个问题，您需要使用Prometheus + Grafana等APM工具监视您的应用程序。

一旦你了解了消费的平均水平，现在是时候为你的应用程序设置资源限制了(它的荚)。

Limits可能会节流这个应用程序，这就是为什么，您需要与其他东西一起设置水平自动缩放：

• 在部署中运行Pods来管理副本和部署。
• HPA或水平Pod自动分频器:它监视部署的吊舱，然后根据阈值(CPU、内存)缩小/输入。

作为这一部分的结论，我们可以说：

-度量:开始度量来识别resources.limits和resources.requests。

- ：运行应用程序后的度量，以再次确定所需的资源。

-度量：保持度量

Answer 2

部署yaml中的resources部分定义了荚中容器的资源需求。

resources:
  requests:
    memory: "1Gi"
    cpu: "0.5"

requests意味着一个节点需要有超过1GB的内存和0.5CPU才能在该节点上调度一个副本荚。

limits还有另一个概念，它定义了豆荚在从节点被逐出之前可以消耗的最大资源。

resources:
  requests:
    memory: "1Gi"
    cpu: "0.5"
  limits:
    memory: "2Gi"
    cpu: "2"

虽然您有3个节点，但在默认情况下，主节点并不是计划的。

您可以通过kubectl describe nodename了解节点的资源可用性，并检查Capacity和Allocatable部分。

Capacity:
  cpu:                4
  ephemeral-storage:  8065444Ki
  hugepages-1Gi:      0
  hugepages-2Mi:      0
  memory:             16424256Ki
  pods:               110
Allocatable:
  cpu:                4
  ephemeral-storage:  7433113179
  hugepages-1Gi:      0
  hugepages-2Mi:      0
  memory:             16321856Ki
  pods:               110

关于计算豆荚的资源需求(requests和limits)，没有银弹。它取决于应用程序，应该通过分析它来确定和调整。但是建议在部署pod时定义requests和limits的最佳实践。