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使用Capacity Scheduling

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ACS通過Kubernetes原生的ResourceQuota機制限制和控制命名空間中的資源使用。通過ResourceQuota，您可以限制和監控命名空間中各種資源的使用情況，如CPU、內存、存儲、副本數和服務數。這樣就可以防止某個命名空間中的資源被其他應用程序過度占用，從而保證應用程序的穩定性和可靠性。

資源配額（ResourceQuota）

您可以在ACS集群中使用Kubernetes原生的資源配額機制來控制每個命名空間的資源消耗總量。通過定義ResourceQuota對象，可以先在命名空間中某種資源類型的總量上限，包括CPU、內存和擴展資源等。當在命名空間下創建Pod、Services等K8s資源時，Kubernetes的配額系統會跟蹤集群的資源使用情況，并保證資源總用量不超過命名空間下ResourceQuota定義的硬性（Hard）限額。

在使用資源配額時：

  • 每個團隊或者應用使用獨立的命名空間。

  • 集群管理員針對不同的命名空間創建一個或者多個ResourceQuota對象。

  • 如果用量超過了ResourceQuota的硬性限額時，后續新建的資源會被拒絕。

  • 如果使用ResourceQuota配置了CPU和內存，創建的Pod必須要設置request和limit，否則將會拒絕創建。

說明

  • 對于其他資源（例如擴展資源）：無需為該資源設置request和limit。提示：可使用LimitRanger準入控制器來為沒有設置計算資源需求的Pod設置默認值。

  • ResourceQuota對象的名稱必須是合法的DNS子域名。

  • 配額的修改不會影響已經創建的資源使用對象。

啟用資源配額

通過ACS控制臺創建的Kubernetes集群已經默認開啟了資源配額機制。您只需要在新增的命名空間下創建ResourceQuota對象，這個命名空間而言就開啟了資源配額。

支持的資源類型

ACS完全兼容Kubernetes原生資源配額機制，因此標準資源類型和擴展資源都可以通過ResourceQuota進行配置。

標準資源類型

資源名稱

描述

limits.cpu

所有非終止狀態的Pod，其CPU限額總量不能超過該值。

limits.memory

所有非終止狀態的Pod，其內存限額總量不能超過該值。

requests.cpu

所有非終止狀態的Pod，其CPU需求總量不能超過該值。

requests.memory

所有非終止狀態的Pod，其內存需求總量不能超過該值。

hugepages-<size>

對于所有非終止狀態的Pod，針對指定大小的HugePage請求總數不能超過此值。

cpu

與requests.cpu相同。

memory

與requests.memory相同。

擴展資源的資源配額

因為K8s不支持擴展資源超量分配（即limit>request），因此只需要配置前綴為requests.的配額項。

說明

有關更多詳細信息，請參閱資源配額。

示例

以下演示如何通過kubectl查看和創建ResourceQuota。

  1. 執行以下命令，創建命名空間test。

    2. kubectl create namespace test

  2. 創建ResourceQuota，限制命名空間test最多只能使用4000m CPU。

    3. cat << EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: test-quota
  namespace: test
spec:
  hard:
    requests.cpu: "4000m"
    limits.cpu: "4000m"
EOF

  3. 執行以下命令，查看ResourceQuota。

    kubectl -n test describe resourcequota test-quota

    預期輸出：

    Namespace:    test
Resource      Used  Hard
--------      ----  ----
limits.cpu    0     4
requests.cpu  0     4

  4. 創建4個Pod，每個Pod使用1000m cpu。

    5. cat << EOF | kubectl apply -f -
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: test-app
  name: test-app
  namespace: test
spec:
  replicas: 5
  selector:
    matchLabels:
      app: test-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test-app
    spec:
      containers:
      - image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs/busybox:v1.29.2
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: test
        command:
        - sleep
        - "360000000"
        resources:
          limits:
            cpu: "1"
EOF

  5. 執行以下命令，查看Pod創建結果。

    kubectl -n test get pod

    預期輸出：

    NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
test-app-5ddc68c994-jdv4m   1/1     Running   0          35s
test-app-5ddc68c994-jhmtb   1/1     Running   0          35s
test-app-5ddc68c994-mr8vq   1/1     Running   0          35s
test-app-5ddc68c994-pjdfn   1/1     Running   0          35s

    可以看出4個Pod都處于Running狀態。

  6. 執行以下命令，查看ResourceQuota狀態。

    kubectl -n test describe resourcequota

    預期輸出：

    Name:         test-quota
Namespace:    test
Resource      Used  Hard
--------      ----  ----
limits.cpu    4     4
requests.cpu  4     4

    可以看到test-quota的Used資源量與Hard資源量相等。

  7. 再嘗試擴容一個新的Pod，驗證ResourceQuota的準入控制器攔截功能。

    1. 先嘗試擴容一個新的Pod。

      kubectl -n test scale deploy test-app --replicas 5

    2. 查看對應的ReplicaSet，發現DESIRED是5，但CURRENT是4，證明有個Pod有異常。

      kubectl -n test get rs
NAME                  DESIRED   CURRENT   READY   AGE
test-app-5ddc68c994   5         4         4       3m10s

    3. 查看ReplicaSet的Event，可以發現新的Pod被ResourceQuota的準入控制器攔截了

      k -n test describe rs test-app-5ddc68c994
Name:           test-app-5ddc68c994
Namespace:      test
Selector:       app=test-app,pod-template-hash=5ddc68c994
Labels:         app=test-app
                pod-template-hash=5ddc68c994
Annotations:    deployment.kubernetes.io/desired-replicas: 5
                deployment.kubernetes.io/max-replicas: 7
                deployment.kubernetes.io/revision: 1
Controlled By:  Deployment/test-app
Replicas:       4 current / 5 desired
Pods Status:    4 Running / 0 Waiting / 0 Succeeded / 0 Failed
Pod Template:
  Labels:  app=test-app
           pod-template-hash=5ddc68c994
  Containers:
   test:
    Image:      busybox:latest
    Port:       <none>
    Host Port:  <none>
    Command:
      sleep
      360000000
    Limits:
      cpu:        1
    Environment:  <none>
    Mounts:       <none>
  Volumes:        <none>
Conditions:
  Type             Status  Reason
  ----             ------  ------
  ReplicaFailure   True    FailedCreate
Events:
  Type     Reason            Age                    From                   Message
  ----     ------            ----                   ----                   -------
  Normal   SuccessfulCreate  3m18s                  replicaset-controller  Created pod: test-app-5ddc68c994-pjdfn
  Normal   SuccessfulCreate  3m18s                  replicaset-controller  Created pod: test-app-5ddc68c994-jdv4m
  Normal   SuccessfulCreate  3m18s                  replicaset-controller  Created pod: test-app-5ddc68c994-jhmtb
  Normal   SuccessfulCreate  3m18s                  replicaset-controller  Created pod: test-app-5ddc68c994-mr8vq
  Warning  FailedCreate      3m18s                  replicaset-controller  Error creating: pods "test-app-5ddc68c994-5s4ph" is forbidden: exceeded quota: test-quota, requested: limits.cpu=1,requests.cpu=1, used: limits.cpu=4,requests.cpu=4, limited: limits.cpu=4,requests.cpu=