【每日一个云原生小技巧 #76】Kubernetes Pod overhead(Pod 开销)

在 Kubernetes 中,Pod 开销是指 Pod 基础设施在容器请求和限制之上消耗的资源。这些资源是运行 Pod 内部容器之外所需的系统资源。例如,某些容器运行时可能会增加额外的开销,如虚拟机或宿主操作系统所使用的资源。

  1. 资源配额:当使用定义了开销的 RuntimeClass 创建工作负载时,Pod 开销会被计入资源配额计算中。
  2. 节点调度:kube-scheduler 在决定哪个节点应该运行新 Pod 时,会考虑该 Pod 的开销以及容器请求的总和。
  3. Pod cgroup 大小调整:一旦 Pod 被调度到节点上,该节点上的 kubelet 会在为 Pod 创建新的 cgroup 时考虑 Pod 开销。通过这种方式,Kubernetes 可以更准确地管理资源,确保节点上的资源得到有效利用,同时也避免资源超限的问题。

使用场景

Pod 开销特别重要的场景包括:

  1. 虚拟化容器运行时:当使用需要额外资源(如虚拟化技术)的容器运行时时,Pod 开销能确保这些额外的资源需求得到满足。
  2. 资源配额和调度:在设置资源配额和调度策略时,考虑 Pod 开销可以更准确地分配资源,避免资源超限。

使用技巧

  1. 配置 RuntimeClass:要使用 Pod 开销,您需要一个定义了 overhead 字段的 RuntimeClass
  2. 在 PodSpec 中指定 RuntimeClass:创建 Pod 时,确保在 PodSpec 中指定了正确的 RuntimeClass,以便自动考虑 Pod 开销。
  3. 监控和调试:使用 Kubernetes 提供的 kube_pod_overhead_* 指标来监控 Pod 开销的使用情况,并帮助观察带有定义开销的工作负载的稳定性。

使用案例

以下是一个使用 Pod 开销的示例:

代码语言:javascript
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# RuntimeClass 定义示例
apiVersion: node.k8s.io/v1
kind: RuntimeClass
metadata:
  name: kata-fc
handler: kata-fc
overhead:
  podFixed:
    memory: "120Mi"
    cpu: "250m"

在这个示例中,kata-fc RuntimeClass 为每个 Pod 增加了 120MiB 的内存和 250m 的 CPU 开销。

代码语言:javascript
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# 使用指定 RuntimeClass 的 Pod 示例
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: test-pod
spec:
  runtimeClassName: kata-fc
  containers:
  - name: busybox-ctr
    image: busybox:1.28
    stdin: true
    tty: true
    resources:
      limits:
        cpu: 500m
        memory: 100Mi
  - name: nginx-ctr
    image: nginx
    resources:
      limits:
        cpu: 1500m
        memory: 100Mi

在这个 Pod 示例中,通过指定 kata-fc RuntimeClass,Pod 的创建会自动考虑定义在 RuntimeClass 中的开销。这意味着在资源配额计算、节点调度以及 Pod cgroup 大小调整时,都会将这个额外的开销考虑在内。