Kubernetes必备知识： Kubernetes资源模型limits

所属技术领域：

Kubernetes

|名词定义|

Limits 是 Pod 能使用的资源上限，是实际配置到内核 cgroups 里面的配置数据。对于内存来说，会直接转换成 docker run 命令行的--memory大小，最终会配置到 cgroups 对应任务的/sys/fs/cgroup/memory/……/memory.limit_in_bytes 文件中。
注意：如果 Limit 没有配置，则表明没有资源的上限，只要节点上有对应的资源，Pod 就可以使用。

|技术特点|

 limits的特点
1.limits限制运行时容器占用的资源
2.limits.cpu会被转换成docker的–cpu-quota参数。与cgroup cpu.cfs_quota_us功能相同
 限制容器的最大CPU使用率。
 cpu.cfs_quota_us参数与cpu.cfs_period_us结合使用，后者设置时间周期
 k8s将docker的–cpu-period参数设置100毫秒。对应着cgroup的cpu.cfs_period_us
 limits.cpu的单位使用m，千分之一核
3.limits.memory会被转换成docker的–memory参数。用来限制容器使用的最大内存
4.当容器申请内存超过limits时会被终止

1. 容器能使用资源的资源的最大值，设置为0表示使用资源无上限。
   6.Limits的值不能低于Requests的值，否则apiserver会报错。

7.Limits中，CPU和Memory某一项超过kubernetes集群内最大节点配置，则该pod将永远不会被调度到Node上。除非一些云服务商会配置vm伸缩策略去实时增加vm到kubernetes集群上，如GKE。
 request 和 limit 关系
request能保证pod有足够的资源来运行, 而limit则是防止某个pod无限制的使用资源, 导致其他pod崩溃. 两者的关系必须满足:
0 <= request <= limit
如果limit=0表示不对资源进行限制, 这时可以小于request。
目前CPU支持设置request和limit，memory只支持设置request， limit必须强制等于request， 这样确保容器不会因为内存的使用量超过request但是没有超过limit的情况下被意外kill掉。

 limit/request使用示例

apiVersion: apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
name: nginx
namespace: php
labels:
app: nginx
spec:
revisionHistoryLimit: 10
strategy:
type: RollingUpdate
selector:
matchLabels:

 app: nginx

template:
metadata:

 labels:
   app: nginx

spec:

 containers:
 - name: nginx
   image: nginx:latest
   ports:
   - containerPort: 80
     protocol: TCP
   resources:
     requests:
       cpu: 0.5
       memory: 1024Mi
     limits:
       cpu: 1
       memory: 2048Mi

apiVersion: autoscaling/v1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
name: nginx
labels:

app: nginx

spec:
scaleTargetRef:

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
name: nginx

minReplicas: 2
maxReplicas: 4
targetCPUUtilizationPercentage: 80
 Limit Range（默认资源配置)
为每个 Pod 都手动配置这些参数是挺麻烦的事情，Kubernetes 提供了 LimitRange 资源，可以让我们配置某个 Namespace 默认的 Request 和 Limit 值，比如下面的实例：
apiVersion: "v1"
kind: "LimitRange"
metadata:
name: you-shall-have-limits
spec:
limits:

- type: "Container"
  max:
    cpu: "2"
    memory: "1Gi"
  min:
    cpu: "100m"
    memory: "4Mi"
  default:
    cpu: "500m"
    memory: "200Mi"
  defaultRequest:
    cpu: "200m"
    memory: "100Mi"

如果对应 Namespace 创建的 Pod 没有写资源的 Requests 和 Limits 字段，那么它会自动拥有下面的配置信息：
内存请求是 100Mi，上限是 200Mi
CPU 请求是 200m，上限是 500m

当然，如果 Pod 自己配置了对应的参数，Kubernetes 会使用 Pod 中的配置。使用 LimitRange 能够让 Namespace 中的 Pod 资源规范化，便于统一的资源管理。
 关于Limits的底层实现机制：

|资料来源|

名词定义：https://blog.csdn.net/bbwangj/article/details/82355337
技术特点：https://segmentfault.com/a/1190000015849962
技术特点：https://blog.csdn.net/zhonglinzhang/article/details/80663249
技术特点：https://blog.51cto.com/dangzhiqiang/2298673
技术特点：https://blog.csdn.net/qq180782842/article/details/87719739