kubernetes 之QoS服務質量管理

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在kubernetes中，每個POD都有個QoS標記，通過這個Qos標記來對POD進行服務質量管理。QoS的英文全稱為"Quality of Service",中文名為"服務質量"，它取決於用戶對服務質量的預期，也就是期望的服務質量。對於POD來說，服務質量體現在兩個指標上，一個指標是CPU，另一個指標是內存。在實際運行過程中，當NODE節點上內存資源緊張的時候，kubernetes根據POD具有的不同QoS標記，采取不同的處理策略。

高
^  +------------------------+
|  |                        |
|  |       Guaranteed       |
|  |                        |
|  +------------------------+
|  |                        |
|  |       Burstable        |
|  |                        |
|  |                        |
|  +------------------------+
|  |                        |
|  |       BestEffort       |
+  |                        |
低  +------------------------+

這三個QoS級別介紹，可以看下面表格：

QoS級別	QoS介紹
BestEffort	POD中的所有容器都沒有指定CPU和內存的requests和limits，那么這個POD的QoS就是BestEffort級別
Burstable	POD中只要有一個容器，這個容器requests和limits的設置同其他容器設置的不一致，那么這個POD的QoS就是Burstable級別
Guaranteed	POD中所有容器都必須統一設置了limits，並且設置參數都一致，如果有一個容器要設置requests，那么所有容器都要設置，並設置參數同limits一致，那么這個POD的QoS就是Guaranteed級別

以下是舉例說明:

QoS級別	QoS配置例子
BestEffort	containers:     name: foo         resources:     name: bar         resources:
Burstable	containers:     name: foo         resources:             limits:                 cpu: 10m                 memory: 1Gi             requests:                 cpu: 10m                 memory: 1Gi       name: bar
	containers:     name: foo         resources:             limits:                 memory: 1Gi       name: bar         resources:             limits:                 cpu: 100m
	containers:     name: foo         resources:             requests:                 cpu: 10m                 memory: 1Gi       name: bar
Guaranteed	containers:     name: foo         resources:             limits:                 cpu: 10m                 memory: 1Gi     name: bar         resources:             limits:                 cpu: 100m                 memory: 100Mi
	containers:     name: foo         resources:             limits:                 cpu: 10m                 memory: 1Gi             requests:                 cpu: 10m                 memory: 1Gi       name: bar         resources:             limits:                 cpu: 100m                 memory: 100Mi             requests:                 cpu: 10m                 memory: 1Gi

QoS級別決定了kubernetes處理這些POD的方式，我們以內存資源為例：

• 當NODE節點上內存資源不夠的時候，QoS級別是BestEffort的POD會最先被kill掉；當NODE節點上內存資源充足的時候，QoS級別是BestEffort的POD可以使用NODE節點上剩余的所有內存資源。

• 當NODE節點上內存資源不夠的時候，如果QoS級別是BestEffort的POD已經都被kill掉了，那么會查找QoS級別是Burstable的POD，並且這些POD使用的內存已經超出了requests設置的內存值，這些被找到的POD會被kill掉；當NODE節點上內存資源充足的時候，QoS級別是Burstable的POD會按照requests和limits的設置來使用。

• 當NODE節點上內存資源不夠的時候，如果QoS級別是BestEffort和Burstable的POD都已經被kill掉了，那么會查找QoS級別是Guaranteed的POD，並且這些POD使用的內存已經超出了limits設置的內存值，這些被找到的POD會被kill掉；當NODE節點上內存資源充足的時候，QoS級別是Burstable的POD會按照requests和limits的設置來使用。

• 從容器的角度出發，為了限制容器使用的CPU和內存，是通過cgroup來實現的，目前kubernetes的QoS只能管理CPU和內存，所以kubernetes現在也是通過對cgroup的配置來實現QoS管理的。