kubernetes 之QoS服务质量管理

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在kubernetes中，每个POD都有个QoS标记，通过这个Qos标记来对POD进行服务质量管理。QoS的英文全称为"Quality of Service",中文名为"服务质量"，它取决于用户对服务质量的预期，也就是期望的服务质量。对于POD来说，服务质量体现在两个指标上，一个指标是CPU，另一个指标是内存。在实际运行过程中，当NODE节点上内存资源紧张的时候，kubernetes根据POD具有的不同QoS标记，采取不同的处理策略。

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

这三个QoS级别介绍，可以看下面表格：

QoS级别	QoS介绍
BestEffort	POD中的所有容器都没有指定CPU和内存的requests和limits，那么这个POD的QoS就是BestEffort级别
Burstable	POD中只要有一个容器，这个容器requests和limits的设置同其他容器设置的不一致，那么这个POD的QoS就是Burstable级别
Guaranteed	POD中所有容器都必须统一设置了limits，并且设置参数都一致，如果有一个容器要设置requests，那么所有容器都要设置，并设置参数同limits一致，那么这个POD的QoS就是Guaranteed级别

以下是举例说明:

QoS级别	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级别决定了kubernetes处理这些POD的方式，我们以内存资源为例：

• 当NODE节点上内存资源不够的时候，QoS级别是BestEffort的POD会最先被kill掉；当NODE节点上内存资源充足的时候，QoS级别是BestEffort的POD可以使用NODE节点上剩余的所有内存资源。

• 当NODE节点上内存资源不够的时候，如果QoS级别是BestEffort的POD已经都被kill掉了，那么会查找QoS级别是Burstable的POD，并且这些POD使用的内存已经超出了requests设置的内存值，这些被找到的POD会被kill掉；当NODE节点上内存资源充足的时候，QoS级别是Burstable的POD会按照requests和limits的设置来使用。

• 当NODE节点上内存资源不够的时候，如果QoS级别是BestEffort和Burstable的POD都已经被kill掉了，那么会查找QoS级别是Guaranteed的POD，并且这些POD使用的内存已经超出了limits设置的内存值，这些被找到的POD会被kill掉；当NODE节点上内存资源充足的时候，QoS级别是Burstable的POD会按照requests和limits的设置来使用。

• 从容器的角度出发，为了限制容器使用的CPU和内存，是通过cgroup来实现的，目前kubernetes的QoS只能管理CPU和内存，所以kubernetes现在也是通过对cgroup的配置来实现QoS管理的。