Управление квотами ресурсов Kubernetes

Введение

В этом лабораторном занятии (Lab) вы научитесь использовать Kubernetes ResourceQuota для установки ограничений на потребление ресурсов в кластере Kubernetes. ResourceQuota позволяет контролировать и управлять распределением ресурсов, таких как CPU и память, для пространств имен (namespaces) в кластере Kubernetes. Вы начнете с простых примеров и постепенно перейдете к более сложным сценариям. Каждый шаг будет сопровождаться примерами кода и инструкциями по их применению в вашем кластере Kubernetes.

Запустите кластер Minikube

Перед созданием ресурсов вам нужен работающий кластер Kubernetes. Minikube - это легковесная среда Kubernetes, которая запускается на вашем локальном компьютере.

Перейдите в рабочую директорию:

Откройте терминал и перейдите в папку проекта по умолчанию:
```
cd /home/labex/project
```
Запустите Minikube:

Запустите Minikube для инициализации кластера Kubernetes:
```
minikube start
```
- Эта команда настраивает однодневный кластер Kubernetes на вашем локальном компьютере.
- В зависимости от производительности вашей системы Minikube может потребовать несколько минут на запуск.
Проверьте, что Minikube запущен:

Проверьте статус кластера Minikube:
```
minikube status
```
- Проверьте, чтобы компоненты, такие как kubelet и apiserver, были перечислены как Running (работающие).
- Если кластер не запущен, запустите команду minikube start снова.

Если у вас возникли проблемы с запуском Minikube, используйте команду minikube delete для сброса среды при необходимости.

Создание ResourceQuota (квоты ресурсов)

На этом шаге вы создадите простой ResourceQuota (квота ресурсов), который ограничивает количество CPU и памяти, которое может быть использовано в пространстве имен (namespace). Вот как это можно сделать:

Создайте файл с именем resourcequota.yaml со следующим содержимым:

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: example-resourcequota
spec:
  hard:
    cpu: "1"
    memory: "1Gi"

Этот ResourceQuota устанавливает следующие жесткие ограничения:

CPU: 1 ядро
Память: 1 ГиБ

Примените файл resourcequota.yaml к вашему кластеру Kubernetes с помощью команды kubectl apply:

kubectl apply -f resourcequota.yaml

Проверьте, что ResourceQuota успешно создана, выполнив следующую команду:

kubectl describe resourcequota example-resourcequota

В выводе вы должны увидеть детали ResourceQuota.

Применение ResourceQuota к пространству имен (namespace)

На этом шаге вы примените ResourceQuota (квоту ресурсов), созданную в Шаг: Создание ResourceQuota, к пространству имен (namespace). Вот как это можно сделать:

Создайте файл с именем namespace.yaml со следующим содержимым:

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: example-namespace

Это определение пространства имен создает пространство имен с именем example-namespace.

Примените файл namespace.yaml к вашему кластеру Kubernetes с помощью команды kubectl apply:

kubectl apply -f namespace.yaml

Примените ResourceQuota к пространству имен example-namespace с помощью команды kubectl apply:

kubectl apply -f resourcequota.yaml -n example-namespace

Проверьте, что ResourceQuota была применена к пространству имен, выполнив следующую команду:

kubectl describe namespace example-namespace

В выводе вы должны увидеть детали ResourceQuota, примененной к пространству имен.

Тестирование применения квоты ресурсов (ResourceQuota)

На этом шаге вы создадите под (pod), который превышает лимиты ресурсов, определенные в ResourceQuota (квоте ресурсов), и убедитесь, что ResourceQuota применяет эти ограничения. Вот как это можно сделать:

Создайте файл с именем pod-exceeding-limits.yaml со следующим содержимым:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: example-pod-exceeding-limits
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx
      resources:
        limits:
          cpu: "2"
          memory: "2Gi"

Это определение пода создает под с контейнером, который запрашивает ресурсы, превышающие лимиты, установленные в ResourceQuota, созданной в Шаг: Создание ResourceQuota (CPU: 2 ядра, память: 2 ГиБ).

Примените файл pod-exceeding-limits.yaml к вашему кластеру Kubernetes с помощью команды kubectl apply:

kubectl apply -f pod-exceeding-limits.yaml

Вы увидите, что операция создания пода отклонена. Сообщение об ошибке звучит так: Error from server (Forbidden): error when creating "pod-exceeding-limits.yaml": pods "example-pod-exceeding-limits" is forbidden: exceeded quota: example-resourcequota, requested: cpu=2,memory=2Gi, used: cpu=0,memory=0, limited: cpu=1,memory=1Gi.

Изменение квоты ресурсов (ResourceQuota)

На этом шаге вы узнаете, как изменить существующую ResourceQuota (квоту ресурсов) для обновления лимитов ресурсов. Вот как это можно сделать:

Отредактируйте файл resourcequota.yaml, чтобы увеличить лимиты CPU и памяти:

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: example-resourcequota
spec:
  hard:
    cpu: "2"
    memory: "2Gi"

Это обновляет ResourceQuota, чтобы разрешить более высокие лимиты CPU и памяти (соответственно 2 ядра и 2 ГиБ).

Примените обновленный файл resourcequota.yaml к вашему кластеру Kubernetes с помощью команды kubectl apply:

kubectl apply -f resourcequota.yaml

Проверьте, что ResourceQuota была обновлена, выполнив следующую команду:

kubectl describe resourcequotas example-resourcequota

В выводе вы должны увидеть обновленные лимиты CPU и памяти.

Резюме

В этом практическом занятии вы узнали, как использовать ResourceQuota (квоты ресурсов) Kubernetes для установки ограничений на потребление ресурсов в кластере Kubernetes. Вы начали с создания простой ResourceQuota, применения ее к пространству имен (namespace) и тестирования ее применения путем создания пода (pod), который превышает лимиты ресурсов. Вы также узнали, как изменить существующую ResourceQuota для обновления лимитов ресурсов. ResourceQuota - это мощный инструмент для управления ресурсами в кластере Kubernetes и обеспечения того, чтобы приложения не использовали избыточное количество ресурсов.