文章目录
- 一、资源限制
- 1、资源限制的使用
- 2、reuqest资源(请求)和limit资源(约束)
- 3、Pod和容器的资源请求和限制
- 4、官方文档示例
- 5、资源限制实操
- 5.1 编写yaml资源配置清单
- 5.2 释放内存(node节点,以node01为例)
- 5.3 创建资源
- 5.4 跟踪查看pod状态
- 5.5 查看容器日志
- 5.6 删除pod
- 5.7 修改yaml配置资源清单,提高mysql资源限制
- 5.8 再次创建资源
- 5.9 跟踪查看pod状态
- 5.10 查看pod详细信息
- 5.11 查看node资源使用
- 二、健康检查
- 1、健康检查的定义
- 2、探针的三种规则
- 2.1 livenessProbe存活探针
- 2.2 readinessProbe就绪探针
- 2.3 startupProbe启动探针(1.17版本新增)
- 2.4 同时定义
- 3、Probe支持的三种检测方法
- 3.1 exec
- 3.2 tcpSocket
- 3.3 httpGet
- 4、探测结果
- 5、exec方式
- 6、httpGet方式
- 7、tcpSocket方式
- 三、总结
- 1、探针
- 2、检查方式
- 3、常用的探针可选参数
- 4、重启策略
一、资源限制
1、资源限制的使用
当定义Pod时可以选择性地为每个容器设定所需要的资源数量。最常见的可设定资源是CPU和内存大小,以及其他类型的资源。
2、reuqest资源(请求)和limit资源(约束)
- 当为Pod中的容器指定了request资源时,调度器就使用该信息来决定将Pod调度到哪个节点上。当还为容器指定了limit资源时,kubelet就会确保运行的容器不会使用超出所设的limit资源量。kubelet还会为容器预留所设的request资源量,供该容器使用。
- 如果Pod所在的节点具有足够的可用资源,容器可以使用超过所设置的request资源量。不过,容器不可以使用超出所设置的limit资源量。
- 如果给容器设置了内存的limit值,但未设置内存的request值,Kubernetes会自动为其设置与内存limit相匹配的request值。类似的,如果给容器设置了CPU的limit值但未设置CPU的request值,则Kubernetes自动为其设置CPU的request值,并使之与CPU的limit值匹配。
3、Pod和容器的资源请求和限制
定义创建容器时预分配的CPU资源
spec.containers[].resources.requests.cpu
定义创建容器时预分配的内存资源
spec.containers[].resources.requests.memory
定义创建容器时预分配的巨页资源
spec.containers[].resources.requests.hugepages-<size>
定义cpu的资源上限
spec.containers[].resources.limits.cpu
定义内存的资源上限
spec.containers[].resources.limits.memory
定义巨页的资源上限
spec.containers[].resources.limits.hugepages-<size>
4、官方文档示例
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: frontend
spec:
containers:
- name: app
image: images.my-company.example/app:v4
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: "password"
resources:
requests:
memory: "64Mi"
cpu: "250m"
limits:
memory: "128Mi"
cpu: "500m"
- name: log-aggregator
image: images.my-company.example/log-aggregator:v6
resources:
requests:
memory: "64Mi"
cpu: "250m"
limits:
memory: "128Mi"
cpu: "500m"
此例子中Pod有两个Container。每个Container 的请求为 0.25 cpu 和 64MiB(226 字节)内存, 每个容器的资源约束为 0.5 cpu 和 128MiB 内存。 你可以认为该 Pod 的资源请求为 0.5 cpu 和 128 MiB 内存,资源限制为 1 cpu 和 256MiB 内存。
5、资源限制实操
5.1 编写yaml资源配置清单
[root@master ~]# mkdir /opt/test
[root@master ~]# cd !$
cd /opt/test
[root@master test]# vim test1.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test1
spec:
containers:
- name: web
image: nginx
env:
- name: WEB_ROOT_PASSWORD
value: "password"
resources:
requests:
memory: "64Mi"
cpu: "250m"
limits:
memory: "128Mi"
cpu: "500m"
- name: db
image: mysql
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: "password"
resources:
requests:
memory: "64Mi"
cpu: "250m"
limits:
memory: "128Mi"
cpu: "500m"
5.2 释放内存(node节点,以node01为例)
由于mysql对于内存的使用要求比较高,因此需要先检查内存的可用空间是否能够满足mysql的正常运行,若剩余内存不够,可对其进行释放操作。
查看内存
free -mH
[root@node01 ~]# free -mh
total used free shared buff/cache available
Mem: 1.9G 1.0G 86M 26M 870M 663M
Swap: 0B 0B 0B
内存总量为1.9G,实际使用1G,因此可有内存应该为0.9G左右。
但是由于有870M的内存被用于缓存,导致了free仅为86M。
86M剩余可用内存显然是不够用的,因此需要释放缓存。
手动释放缓存
echo [1\2\3] > /proc/sys/vm/drop_caches
[root@node01 ~]# cat /proc/sys/vm/drop_caches
0
[root@node01 ~]# echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches
[root@node01 ~]# free -mh
total used free shared buff/cache available
Mem: 1.9G 968M 770M 26M 245M 754M
Swap: 0B 0B 0B
0:0是系统默认值,默认情况下表示不释放内存,由操作系统自动管理
1:释放页缓存
2:释放dentries和inodes
3:释放所有缓存
注意:
如果因为是应用有像内存泄露、溢出的问题,从swap的使用情况是可以比较快速可以判断的,但free上面反而比较难查看。相反,如果在这个时候,我们告诉用户,修改系统的一个值,“可以”释放内存,free就大了。用户会怎么想?不会觉得操作系统“有问题”吗?所以说,既然核心是可以快速清空buffer或cache,也不难做到(这从上面的操作中可以明显看到),但核心并没有这样做(默认值是0),我们就不应该随便去改变它。
一般情况下,应用在系统上稳定运行了,free值也会保持在一个稳定值的,虽然看上去可能比较小。当发生内存不足、应用获取不到可用内存、OOM错误等问题时,还是更应该去分析应用方面的原因,如用户量太大导致内存不足、发生应用内存溢出等情况,否则,清空buffer,强制腾出free的大小,可能只是把问题给暂时屏蔽了。
5.3 创建资源
kubectl apply -f tets1.yaml
[root@master test]# kubectl apply -f test1.yaml
pod/test1 created
5.4 跟踪查看pod状态
kubectl get pod -o wide -w
[root@master test]# kubectl get pod -o wide -w
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
test1 0/2 ContainerCreating 0 4s <none> node01 <none> <none>
test1 2/2 Running 0 18s 10.244.1.55 node01 <none> <none>
test1 1/2 OOMKilled 0 21s 10.244.1.55 node01 <none> <none>
test1 2/2 Running 1 37s 10.244.1.55 node01 <none> <none>
test1 1/2 OOMKilled 1 40s 10.244.1.55 node01 <none> <none>
......
OOM(OverOfMemory)表示服务的运行超过了我们所设定的约束值。
Ready:2/2,status:Running说明该pod已成功创建并运行,但运行过程中发生OOM问题被kubelet杀死并重新拉起新的pod。
5.5 查看容器日志
kubectl logs test1 -c web
[root@master test]# kubectl logs test1 -c web
/docker-entrypoint.sh: /docker-entrypoint.d/ is not empty, will attempt to perform configuration
/docker-entrypoint.sh: Looking for shell scripts in /docker-entrypoint.d/
/docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/10-listen-on-ipv6-by-default.sh
10-listen-on-ipv6-by-default.sh: info: Getting the checksum of /etc/nginx/conf.d/default.conf
10-listen-on-ipv6-by-default.sh: info: Enabled listen on IPv6 in /etc/nginx/conf.d/default.conf
/docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/20-envsubst-on-templates.sh
/docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/30-tune-worker-processes.sh
/docker-entrypoint.sh: Configuration complete; ready for start up
2021/11/06 08:31:23 [notice] 1#1: using the "epoll" event method
2021/11/06 08:31:23 [notice] 1#1: nginx/1.21.3
2021/11/06 08:31:23 [notice] 1#1: built by gcc 8.3.0 (Debian 8.3.0-6)
2021/11/06 08:31:23 [notice] 1#1: OS: Linux 3.10.0-693.el7.x86_64
2021/11/06 08:31:23 [notice] 1#1: getrlimit(RLIMIT_NOFILE): 1048576:1048576
2021/11/06 08:31:23 [notice] 1#1: start worker processes
2021/11/06 08:31:23 [notice] 1#1: start worker process 31
2021/11/06 08:31:23 [notice] 1#1: start worker process 32
nginx启动正常,接下来查看mysql日志
kubectl logs test1 -c mysql
[root@master test]# kubectl logs test1 -c db2021-11-06 08:38:44+00:00 [Note] [Entrypoint]: Entrypoint script for MySQL Server 8.0.27-1debian10 started.2021-11-06 08:38:44+00:00 [Note] [Entrypoint]: Switching to dedicated user 'mysql'2021-11-06 08:38:44+00:00 [Note] [Entrypoint]: Entrypoint script for MySQL Server 8.0.27-1debian10 started.2021-11-06 08:38:44+00:00 [Note] [Entrypoint]: Initializing database files2021-11-06T08:38:44.274783Z 0 [System] [MY-013169] [Server] /usr/sbin/mysqld (mysqld 8.0.27) initializing of server in progress as process 412021-11-06T08:38:44.279965Z 1 [System] [MY-013576] [InnoDB] InnoDB initialization has started.2021-11-06T08:38:44.711420Z 1 [System] [MY-013577] [InnoDB] InnoDB initialization has ended.2021-11-06T08:38:45.777355Z 0 [Warning] [MY-013746] [Server] A deprecated TLS version TLSv1 is enabled for channel mysql_main2021-11-06T08:38:45.777389Z 0 [Warning] [MY-013746] [Server] A deprecated TLS version TLSv1.1 is enabled for channel mysql_main2021-11-06T08:38:45.898121Z 6 [Warning] [MY-010453] [Server] root@localhost is created with an empty password ! Please consider switching off the --initialize-insecure option./usr/local/bin/docker-entrypoint.sh: line 191: 41 Killed "$@" --initialize-insecure --default-time-zone=SYSTEM
锁定问题容器为mysql
5.6 删除pod
kubectl delete -f test1
[root@master test]# kubectl delete -f test1.yaml
5.7 修改yaml配置资源清单,提高mysql资源限制
[root@master test]# vim test1.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test1
spec:
containers:
- name: web
image: nginx
env:
- name: WEB_ROOT_PASSWORD
value: "password"
resources:
requests:
memory: "64Mi"
cpu: "250m"
limits:
memory: "128Mi"
cpu: "500m"
- name: db
image: mysql
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: "password"
resources:
requests:
memory: "512Mi"
cpu: "0.5"
limits:
memory: "1024Mi"
cpu: "1"
5.8 再次创建资源
kubectl apply -f test1.yaml
[root@master test]# kubectl apply -f test1.yaml pod/test1 created
5.9 跟踪查看pod状态
kubectl get pod -o wide -w
[root@master test]# kubectl get pod -o wide -w
5.10 查看pod详细信息
kubectl describe pod test1
[root@master test]# kubectl describe pod test1
5.11 查看node资源使用
[root@master test]# kubectl describe node node01
node01的配置为2C2G。
CPU Requests分析:
nginx的requests为250m,mysql的requests为500m,因此node01的CPU Requests为750m,在node01的两个核中使用占比为37%。
CPU Limits分析:
nginx到的limit为500m,mysql的limit为1,因此node01到的CPU Limits为1500m,在node01的两个核中使用占比为75%。
Memory Requests分析:
nginx的requests为64Mi,mysql的requests为512Mi,因此node01的内存Requests为576Mi,在node01的2G内存中使用占比为30%。
Memory Limits分析:
nginx的limits为128Mi,mysql的limit为1Gi,因此node01的1152Mi,在node01的2G内存中使用占比为61%。
二、健康检查
1、健康检查的定义
健康检查又称为探针(Probe),是由kubelet对容器执行的定期诊断。
2、探针的三种规则
2.1 livenessProbe存活探针
判断容器是否正在运行。如果探测失败,则kubelet会杀死容器,并且容器将根据restartPolicy来设置Pod状态,如果容器不提供存活探针,则默认状态为Success。
2.2 readinessProbe就绪探针
判断容器是否准备好接受请求。**如果探测失败,端点控制器将从与Pod匹配的所有service endpoints中剔除删除该Pod的IP地址。**初始延迟之前的就绪状态默认为Failure。如果容器不提供就绪探针,则默认状态为Success。
2.3 startupProbe启动探针(1.17版本新增)
判断容器内的应用程序是否已启动,主要针对于不能确定具体启动时间的应用。如果匹配了startupProbe探测,则在startupProbe状态为Success之前,其他所有探针都处于无效状态,直到它成功后其他探针才起作用。如果startupProbe失败,kubelet将杀死容器,容器将根据restartPolicy来重启。如果容器没有配置startupProbe,则默认状态为Success。
2.4 同时定义
以上三种规则可同时定义。在readinessProbe检测成功之前,Pod的running状态是不会变成ready状态的。
3、Probe支持的三种检测方法
3.1 exec
在容器内执行执行命令,如果容器退出时返回码为0则认为诊断成功。
3.2 tcpSocket
对指定端口上的容器的IP地址进行TCP检查(三次握手)。如果端口打开,则诊断被认为是成功的。
3.3 httpGet
对指定的端口和路径上的容器的IP地址执行httpGet请求。如果响应的状态码大于等于200且小于400(2xx和3xx),则诊断被认为是成功的。
4、探测结果
每次探测都将获得以下三种结果之一:
● 成功:容器通过了诊断
● 失败:容器未通过诊断
● 未知:诊断失败,因此不会采取任何行动
5、exec方式
vim exec.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
labels:
test: liveness #为了健康检查定义的标签
name: liveness-exec
spec: #定义了Pod中containers的属性
containers:
- name: liveness
image: busybox
args: #传入的命令
- /bin/sh
- -c
- touch /tmp/healthy; sleep 30; rm -rf /tmp/healthy;sleep 600
livenessProbe:
exec:
command:
- cat
- /tmp/healthy
initialDelaySeconds: 5 #表示pod中容器启动成功后,多少秒后进行健康检查
periodSeconds: 5 #在首次健康检查后,下一次健康检查的间隔时间 5s
在配置文件中,可以看到Pod具有单个Container。该perioSeconds字段指定kubelet应该每5秒执行一次活动性探测。该initiaDelaySeconds字段告诉kubelet在执行第一个探测之前应该等待5秒。为了执行探测,kubelet cat /tmp/healthy在容器中执行命令。如果命令成功执行,则返回0,并且kubelet认为Container仍然重要。如果命令返回非0值,则kubelet将杀死Container并重启它。
- 在这个配置文件中,可以看到Pod只有一个容器。
- 容器中的command字段表示创建一个/tmp/live文件后休眠30秒,休眠结束后删除该文件,并休眠10分钟。
- 仅使用livenessProbe存活探针,并使用exec检查方式,对/tmp/live文件进行存活检测。
- initialDelaySeconds字段表示kubelet在执行第一次探测前应该等待5秒。
- periodSeconds字段表示kubelet每隔5秒执行一次存活探测。
6、httpGet方式
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
labels:
test: liveness
name: liveness-http
spec:
containers:
- name: liveness
image: k8s.gcr.io/liveness
args:
- /server
livenessProbe:
httpGet:
path: /healthz
port: 8080
httpHeaders:
- name: Custom-Header
value: Awesome
initialDelaySeconds: 3
periodSeconds: 3
7、tcpSocket方式
定义TCP活动度探针
第三种类型的活动性探针使用TCP套接字,使用此配置,kubelet将尝试在指定端口上打开容器的套接字。如果可以建立连接,则认为该让其运行状况良好,如果不能,则认为该容器是故障容器。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: goproxy
labels:
app: goproxy
spec:
containers:
- name: goproxy
image: k8s.gcr.io/goproxy:0.1
ports:
- containerPort: 8080
readinessProbe:
tcpSocket:
port: 8080
initialDelaySeconds: 5
periodSeconds: 10
livenessProbe:
tcpSocket:
port: 8080
initialDelaySeconds: 15
periodSeconds: 20
如图所示,TCP检查的配置与HTTP检查非常相似,此示例同时使用就绪和活跃度探针,容器启动5秒后,kubelet将发送第一个就绪探测器。这些尝试连接到goproxy端口8080上的容器。如果探测成功,则容器将标记为就绪,kubelet将继续每10秒运行一次检查。
除了就绪探针之外,此配置还包括活动探针。容器启动后15秒钟,kubelet将运行第一个活动谈着,就像就绪探针一样,这些尝试goproxy在端口8080上连接到容器。如果活动探针失败,则容器将重新启动。
三、总结
1、探针
探针分为3种
- livenessProbe(存活探针)∶判断容器是否正常运行,如果失败则杀掉容器(不是pod),再根据重启策略是否重启容器
- readinessProbe(就绪探针)∶判断容器是否能够进入ready状态,探针失败则进入noready状态,并从service的endpoints中剔除此容器
- startupProbe∶判断容器内的应用是否启动成功,在success状态前,其它探针都处于无效状态
2、检查方式
检查方式分为3种
- exec∶使用 command 字段设置命令,在容器中执行此命令,如果命令返回状态码为0,则认为探测成功
- httpget∶通过访问指定端口和url路径执行http get访问。如果返回的http状态码为大于等于200且小于400则认为成功
- tcpsocket∶通过tcp连接pod(IP)和指定端口,如果端口无误且tcp连接成功,则认为探测成功
3、常用的探针可选参数
常用的探针可选参数有4个
- initialDelaySeconds∶ 容器启动多少秒后开始执行探测
- periodSeconds∶探测的周期频率,每多少秒执行一次探测
- failureThreshold∶探测失败后,允许再试几次
- timeoutSeconds ∶ 探测等待超时的时间
4、重启策略
Pod在遇到故障之后“重启”的动作Pod在遇到故障之后“重启”的动作
Always:当容器终止退出后,总是“重启”容器,默认策略
OnFailure:当容器异常退出(退出状态码非0)时,重启容器
Never:当容器终止退出,从不“重启”容器。
(注意:k8s中不支持重启Pod资源,只有删除重建,重建)