--- title: 为容器和 Pod 分配内存资源 content_type: task weight: 10 --- 此页面展示如何将内存**请求**(request)和内存**限制**(limit)分配给一个容器。 我们保障容器拥有它请求数量的内存,但不允许使用超过限制数量的内存。 ## {{% heading "prerequisites" %}} {{< include "task-tutorial-prereqs.md" >}} {{< version-check >}} 你集群中的每个节点必须拥有至少 300 MiB 的内存。 该页面上的一些步骤要求你在集群中运行 [metrics-server](https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server) 服务。 如果你已经有在运行中的 metrics-server,则可以跳过这些步骤。 如果你运行的是 Minikube,可以运行下面的命令启用 metrics-server: ```shell minikube addons enable metrics-server ``` 要查看 metrics-server 或资源指标 API (`metrics.k8s.io`) 是否已经运行,请运行以下命令: ```shell kubectl get apiservices ``` 如果资源指标 API 可用,则输出结果将包含对 `metrics.k8s.io` 的引用信息。 ``` NAME v1beta1.metrics.k8s.io ``` ## 创建命名空间 {#create-a-namespace} 创建一个命名空间,以便将本练习中创建的资源与集群的其余部分隔离。 ```shell kubectl create namespace mem-example ``` ## 指定内存请求和限制 {#specify-a-memory-request-and-a-memory-limit} 要为容器指定内存请求,请在容器资源清单中包含 `resources: requests` 字段。 同理,要指定内存限制,请包含 `resources: limits`。 在本练习中,你将创建一个拥有一个容器的 Pod。 容器将会请求 100 MiB 内存,并且内存会被限制在 200 MiB 以内。 这是 Pod 的配置文件: {{% code_sample file="pods/resource/memory-request-limit.yaml" %}} 配置文件的 `args` 部分提供了容器启动时的参数。 `"--vm-bytes", "150M"` 参数告知容器尝试分配 150 MiB 内存。 开始创建 Pod: ```shell kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/resource/memory-request-limit.yaml --namespace=mem-example ``` 验证 Pod 中的容器是否已运行: ```shell kubectl get pod memory-demo --namespace=mem-example ``` 查看 Pod 相关的详细信息: ```shell kubectl get pod memory-demo --output=yaml --namespace=mem-example ``` 输出结果显示:该 Pod 中容器的内存请求为 100 MiB,内存限制为 200 MiB。 ```yaml ... resources: requests: memory: 100Mi limits: memory: 200Mi ... ``` 运行 `kubectl top` 命令,获取该 Pod 的指标数据: ```shell kubectl top pod memory-demo --namespace=mem-example ``` 输出结果显示:Pod 正在使用的内存大约为 162,900,000 字节,约为 150 MiB。 这大于 Pod 请求的 100 MiB,但在 Pod 限制的 200 MiB之内。 ``` NAME CPU(cores) MEMORY(bytes) memory-demo 162856960 ``` 删除 Pod: ```shell kubectl delete pod memory-demo --namespace=mem-example ``` ## 超过容器限制的内存 {#exceed-a-container-s-memory-limit} 当节点拥有足够的可用内存时,容器可以使用其请求的内存。 但是,容器不允许使用超过其限制的内存。 如果容器分配的内存超过其限制,该容器会成为被终止的候选容器。 如果容器继续消耗超出其限制的内存,则终止容器。 如果终止的容器可以被重启,则 kubelet 会重新启动它,就像其他任何类型的运行时失败一样。 在本练习中,你将创建一个 Pod,尝试分配超出其限制的内存。 这是一个 Pod 的配置文件,其拥有一个容器,该容器的内存请求为 50 MiB,内存限制为 100 MiB: {{% code_sample file="pods/resource/memory-request-limit-2.yaml" %}} 在配置文件的 `args` 部分中,你可以看到容器会尝试分配 250 MiB 内存,这远高于 100 MiB 的限制。 创建 Pod: ```shell kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/resource/memory-request-limit-2.yaml --namespace=mem-example ``` 查看 Pod 相关的详细信息: ```shell kubectl get pod memory-demo-2 --namespace=mem-example ``` 此时,容器可能正在运行或被杀死。重复前面的命令,直到容器被杀掉: ```shell NAME READY STATUS RESTARTS AGE memory-demo-2 0/1 OOMKilled 1 24s ``` 获取容器更详细的状态信息: ```shell kubectl get pod memory-demo-2 --output=yaml --namespace=mem-example ``` 输出结果显示:由于内存溢出(OOM),容器已被杀掉: ```yaml lastState: terminated: containerID: 65183c1877aaec2e8427bc95609cc52677a454b56fcb24340dbd22917c23b10f exitCode: 137 finishedAt: 2017-06-20T20:52:19Z reason: OOMKilled startedAt: null ``` 本练习中的容器可以被重启,所以 kubelet 会重启它。 多次运行下面的命令,可以看到容器在反复的被杀死和重启: ```shell kubectl get pod memory-demo-2 --namespace=mem-example ``` 输出结果显示:容器被杀掉、重启、再杀掉、再重启……: ``` kubectl get pod memory-demo-2 --namespace=mem-example NAME READY STATUS RESTARTS AGE memory-demo-2 0/1 OOMKilled 1 37s ``` ``` kubectl get pod memory-demo-2 --namespace=mem-example NAME READY STATUS RESTARTS AGE memory-demo-2 1/1 Running 2 40s ``` 查看关于该 Pod 历史的详细信息: ``` kubectl describe pod memory-demo-2 --namespace=mem-example ``` 输出结果显示:该容器反复的在启动和失败: ``` ... Normal Created Created container with id 66a3a20aa7980e61be4922780bf9d24d1a1d8b7395c09861225b0eba1b1f8511 ... Warning BackOff Back-off restarting failed container ``` 查看关于集群节点的详细信息: ``` kubectl describe nodes ``` 输出结果包含了一条练习中的容器由于内存溢出而被杀掉的记录: ``` Warning OOMKilling Memory cgroup out of memory: Kill process 4481 (stress) score 1994 or sacrifice child ``` 删除 Pod: ```shell kubectl delete pod memory-demo-2 --namespace=mem-example ``` ## 超过整个节点容量的内存 {#specify-a-memory-request-that-is-too-big-for-your-nodes} 内存请求和限制是与容器关联的,但将 Pod 视为具有内存请求和限制,也是很有用的。 Pod 的内存请求是 Pod 中所有容器的内存请求之和。 同理,Pod 的内存限制是 Pod 中所有容器的内存限制之和。 Pod 的调度基于请求。只有当节点拥有足够满足 Pod 内存请求的内存时,才会将 Pod 调度至节点上运行。 在本练习中,你将创建一个 Pod,其内存请求超过了你集群中的任意一个节点所拥有的内存。 这是该 Pod 的配置文件,其拥有一个请求 1000 GiB 内存的容器,这应该超过了你集群中任何节点的容量。 {{% code_sample file="pods/resource/memory-request-limit-3.yaml" %}} 创建 Pod: ```shell kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/resource/memory-request-limit-3.yaml --namespace=mem-example ``` 查看 Pod 状态: ```shell kubectl get pod memory-demo-3 --namespace=mem-example ``` 输出结果显示:Pod 处于 PENDING 状态。 这意味着,该 Pod 没有被调度至任何节点上运行,并且它会无限期的保持该状态: ``` kubectl get pod memory-demo-3 --namespace=mem-example NAME READY STATUS RESTARTS AGE memory-demo-3 0/1 Pending 0 25s ``` 查看关于 Pod 的详细信息,包括事件: ```shell kubectl describe pod memory-demo-3 --namespace=mem-example ``` 输出结果显示:由于节点内存不足,该容器无法被调度: ``` Events: ... Reason Message ------ ------- ... FailedScheduling No nodes are available that match all of the following predicates:: Insufficient memory (3). ``` ## 内存单位 {#memory-units} 内存资源的基本单位是字节(byte)。你可以使用这些后缀之一,将内存表示为 纯整数或定点整数:E、P、T、G、M、K、Ei、Pi、Ti、Gi、Mi、Ki。 例如,下面是一些近似相同的值: ``` 128974848, 129e6, 129M, 123Mi ``` 删除 Pod: ```shell kubectl delete pod memory-demo-3 --namespace=mem-example ``` ## 如果你没有指定内存限制 {#if-you-do-not-specify-a-memory-limit} 如果你没有为一个容器指定内存限制,则自动遵循以下情况之一: * 容器可无限制地使用内存。容器可以使用其所在节点所有的可用内存, 进而可能导致该节点调用 OOM Killer。 此外,如果发生 OOM Kill,没有资源限制的容器将被杀掉的可行性更大。 * 运行的容器所在命名空间有默认的内存限制,那么该容器会被自动分配默认限制。 集群管理员可用使用 [LimitRange](/docs/reference/generated/kubernetes-api/{{< param "version" >}}/#limitrange-v1-core) 来指定默认的内存限制。 ## 内存请求和限制的目的 {#motivation-for-memory-requests-and-limits} 通过为集群中运行的容器配置内存请求和限制,你可以有效利用集群节点上可用的内存资源。 通过将 Pod 的内存请求保持在较低水平,你可以更好地安排 Pod 调度。 通过让内存限制大于内存请求,你可以完成两件事: * Pod 可以进行一些突发活动,从而更好的利用可用内存。 * Pod 在突发活动期间,可使用的内存被限制为合理的数量。 ## 清理 {#clean-up} 删除命名空间。下面的命令会删除你根据这个任务创建的所有 Pod: ```shell kubectl delete namespace mem-example ``` ## {{% heading "whatsnext" %}} ### 应用开发者扩展阅读 {#for-app-developers} * [为容器和 Pod 分配 CPU 资源](/zh-cn/docs/tasks/configure-pod-container/assign-cpu-resource/) * [配置 Pod 的服务质量](/zh-cn/docs/tasks/configure-pod-container/quality-service-pod/) ### 集群管理员扩展阅读 {#for-cluster-administrators} * [为命名空间配置默认的内存请求和限制](/zh-cn/docs/tasks/administer-cluster/manage-resources/memory-default-namespace/) * [为命名空间配置默认的 CPU 请求和限制](/zh-cn/docs/tasks/administer-cluster/manage-resources/cpu-default-namespace/) * [配置命名空间的最小和最大内存约束](/zh-cn/docs/tasks/administer-cluster/manage-resources/memory-constraint-namespace/) * [配置命名空间的最小和最大 CPU 约束](/zh-cn/docs/tasks/administer-cluster/manage-resources/cpu-constraint-namespace/) * [为命名空间配置内存和 CPU 配额](/zh-cn/docs/tasks/administer-cluster/manage-resources/quota-memory-cpu-namespace/) * [配置命名空间下 Pod 总数](/zh-cn/docs/tasks/administer-cluster/manage-resources/quota-pod-namespace/) * [配置 API 对象配额](/zh-cn/docs/tasks/administer-cluster/quota-api-object/) * [调整分配给容器的 CPU 和内存资源的大小](/zh-cn/docs/tasks/configure-pod-container/resize-container-resources/)