深入理解 Kubernetes 资源管理与调度策略 🚢

Kubernetes 云原生 容器编排

前言 📝

在云原生时代，Kubernetes 已经成为容器编排的事实标准。本文将深入探讨 Kubernetes 的资源管理机制和调度策略，帮助读者更好地理解和优化其容器化应用。

资源类型详解 🏗️

1. CPU 资源

  • 可压缩资源，支持超量使用
  • 使用核心数或毫核表示
  • 支持限制和请求配置

2. 内存资源

  • 不可压缩资源，需要严格控制
  • 使用字节单位（Mi, Gi）
  • 超限会导致 Pod 被终止

资源配置实践 ⚙️

1. 基础配置示例


# Pod 资源配置示例
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: example-pod
spec:
  containers:
  - name: app
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"

2. 资源配额管理


# 命名空间资源配额
apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: compute-quota
spec:
  hard:
    requests.cpu: "4"
    requests.memory: "8Gi"
    limits.cpu: "8"
    limits.memory: "16Gi"

调度策略详解 🚀

1. 节点亲和性配置


# 节点亲和性示例
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: example-pod
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: kubernetes.io/os
            operator: In
            values:
            - linux

监控与优化 📊

1. 资源监控

  • 使用 Prometheus 收集指标
  • 配置 Grafana 面板展示
  • 设置资源使用告警

2. 性能优化

  • 合理设置资源限制
  • 优化容器镜像大小
  • 使用资源自动伸缩

最佳实践 💡

  • 始终设置资源请求和限制
  • 使用命名空间进行资源隔离
  • 实施资源配额管理
  • 定期检查资源使用情况
  • 配置水平自动扩缩容

常见问题与解决方案 🔧

1. Pod 无法调度

  • 检查节点资源是否充足
  • 查看调度器日志
  • 验证亲和性配置

2. 资源限制问题

  • 检查 OOM 错误日志
  • 调整资源限制值
  • 优化应用资源使用