Kubernetes资源预留
Kubernetes资源预留[编辑 | 编辑源代码]
介绍[编辑 | 编辑源代码]
Kubernetes资源预留（Resource Reservation）是Kubernetes中一种确保关键Pod能够获得足够计算资源（CPU和内存）的机制。通过为系统组件或关键应用预留资源，可以避免因资源竞争导致的性能下降或服务不可用。资源预留通常通过配置kubelet的`--system-reserved`、`--kube-reserved`和`--eviction-hard`参数实现。
在Kubernetes集群中，节点资源被多个组件共享，包括：
- 系统守护进程（如SSH、Systemd）
- Kubernetes系统组件（如kubelet、容器运行时）
- 用户Pod
如果没有资源预留，这些组件可能因资源不足而崩溃或引发Pod驱逐。资源预留分为两类：
- 系统预留（System Reserved）：为操作系统守护进程保留的资源。
- Kubernetes预留（Kube Reserved）：为Kubernetes系统组件保留的资源。
资源预留配置[编辑 | 编辑源代码]
通过kubelet参数配置[编辑 | 编辑源代码]
以下是一个kubelet配置示例，为系统和Kubernetes组件预留资源：
# 为系统守护进程预留资源
--system-reserved=cpu=500m,memory=1Gi
# 为Kubernetes组件预留资源
--kube-reserved=cpu=200m,memory=500Mi
# 设置驱逐阈值
--eviction-hard=memory.available<500Mi,nodefs.available<10%
通过配置文件设置[编辑 | 编辑源代码]
在`/var/lib/kubelet/config.yaml`中配置：
systemReserved:
cpu: 500m
memory: 1Gi
kubeReserved:
cpu: 200m
memory: 500Mi
evictionHard:
memory.available: "500Mi"
nodefs.available: "10%"
资源计算公式[编辑 | 编辑源代码]
节点可分配资源计算公式如下：
例如，一个拥有4核CPU和16Gi内存的节点，配置如下：
- SystemReserved: 0.5核 + 1Gi内存
- KubeReserved: 0.2核 + 0.5Gi内存
- EvictionThreshold: 0.5Gi内存
可分配资源为：
实际案例[编辑 | 编辑源代码]
案例1：关键应用保障[编辑 | 编辑源代码]
在一个生产集群中，数据库Pod需要确保始终有足够的资源运行。通过资源预留可以防止其他Pod占用全部资源：
案例2：混合工作负载[编辑 | 编辑源代码]
在开发/测试混合环境中，为系统组件预留资源可以防止开发者Pod影响集群稳定性：
apiVersion: v1
kind: Node
metadata:
name: worker-node-1
status:
capacity:
cpu: "8"
memory: 32Gi
allocatable:
cpu: "6.3"
memory: 28Gi
最佳实践[编辑 | 编辑源代码]
1. 监控基线：通过监控确定系统和Kubernetes组件的实际资源需求 2. 渐进式配置：从小值开始，逐步调整预留量 3. 考虑节点规格：大节点可以设置更高预留比例 4. 结合Pod QoS：与Kubernetes的Quality of Service类配合使用
常见问题[编辑 | 编辑源代码]
如何查看节点可分配资源？[编辑 | 编辑源代码]
使用kubectl命令：
kubectl describe node <node-name> | grep Allocatable -A 5
输出示例：
Allocatable:
cpu: 6.3
memory: 28Gi
pods: 110
资源预留设置过高会怎样？[编辑 | 编辑源代码]
会导致资源利用率下降，但设置过低可能引发系统不稳定。建议预留量占总资源的：
- CPU：10-20%
- 内存：15-25%
进阶主题[编辑 | 编辑源代码]
- 动态资源分配：结合Vertical Pod Autoscaler自动调整
- NUMA感知预留：在NUMA架构服务器上的高级配置
- 设备插件资源：GPU等特殊设备的预留方法
通过合理配置资源预留，可以显著提高Kubernetes集群的稳定性和可靠性，特别是在生产环境中运行关键工作负载时。