1. kuberneters中Request和Limit限制方式说明

1.1 Request

 容器使用的最小资源需求,作为容器调度时资源分配的判断依赖。只有当节点可以分配资源量 >= 容器资源请求数是才允许将容器调度到该节点.单Request 参数不限制容器的最大可用使用的资源

1.2 Limit

容器可以使用资源的最大值,设置为0表示使用资源无上限。

Request 能够保证POD有足够的资源运行,而Limit 则是防止某个POD无限制地使用资源,导致宿主机雪崩，从而影响其他POD崩溃。两者之间必须满足关系:
 0<=Request<=Limit<=Infinity (如果Limit为0表示不对资源进行限制，这时可以小于Request)

1.3 Request和Limit对比

对于每一个资源,container可以指定具体的资源需求(requests)和闲置(Limits),request 申请范围是0 到node节点的最大配置,而Limit 申请范围是requests到无限,即 0 <= Requests <= Node Allocatable，Request <= Limits <= Infinity。
对于CPU,如果POD中服务使用CPU 超过设置的Limits，pod 不会被Kill 掉,但是会被闲置。如果没有设置Limits，pod可以使用全部空闲的CPU 资源。
对于内存,当一个POD 使用内存超过了设置的Limits,POD 中container 的进程会被kernel 因OOM 而kill掉。当container 因为OOM被kill时，系统倾向于在其原所在的机器上重启该container或其他节点上重新重建一个POD

2. QoS分类

Kubelet提供QoS服务质量管理，支持系统级别的OOM控制。在Kubernetes中，pod的QoS级别包括：Guaranteed, Burstable与 Best-Effort

2.1 Guaranteed

pod中的所有容器都必须对cpu和memory同时设置limits，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。
注：如果一个容器只指明limit而未设定request，则request的值等于limit值。

2.1.1 Guaranteed：容器只指明了limits而未指明requests

containers:
name: foo
resources:
limits:
  cpu: 10m
  memory: 1Gi
name: bar
resources:
limits:
  cpu: 100m
  memory: 100Mi

2.1.2 Guaranteed：requests与limit均指定且值相等

containers:
name: foo
resources:
  limits:
    cpu: 10m
    memory: 1Gi
  requests:
    cpu: 10m
    memory: 1Gi

name: bar
resources:
  limits:
    cpu: 100m
    memory: 100Mi
  requests:
    cpu: 100m
    memory: 100Mi

2.2 Burstable

pod中只要有一个容器的requests和limits的设置不相同，该pod的QoS即为Burstable(即可能会停服)

2.2.1 Burstable bar没有指定resources

containers:
name: foo
resources:
  limits:
    cpu: 10m
    memory: 1Gi
  requests:
    cpu: 10m
    memory: 1Gi

name: bar

2.2.2 Burstable：pod中只要有一个容器没有对cpu或者memory中的request和limits都没有明确指定

containers:
name: foo
resources:
  limits:
    memory: 1Gi

name: bar
resources:
  limits:
    cpu: 100m

2.2.3 Burstable：Container foo没有设置limits，而bar requests与 limits均未设置

containers:
name: foo
resources:
  requests:
    cpu: 10m
    memory: 1Gi  
name: bar

2.3 Best-Effort

如果对于全部的resources来说requests与limits均未设置，该pod的QoS即为Best-Effort

containers:
name: foo
resources:
name: bar
resources:

3. 可压缩资源与不可压缩资源

Kubernetes根据资源能否伸缩进行分类，划分为可压缩资源和不可以压缩资源2种。
CPU资源是目前支持的一种可压缩资源，而内存资源和磁盘资源为目前所支持的不可压缩资源。

4. Qos优先级

3种QoS优先级从有低到高（从左向右）：

Best-Effort pods -> Burstable pods -> Guaranteed pods

5. 静态pod

在Kubernetes中有一种DaemonSet类型pod，此类pod可以常驻在某个Node上运行，由该Node上kubelet服务直接管理而无需api server介入。静态pod也无需关联任何RC，完全由kubelet服务来监控，当kubelet发现静态pod停止时，kubelet会重新启动静态pod。

6. 资源回收策略

当kubernetes集群中某个节点上可用资源比较小时，kubernetes提供了资源回收策略保证被调度到该节点pod服务正常运行。当节点上的内存或者CPU资源耗尽时，可能会造成该节点上正在运行的pod服务不稳定。Kubernetes通过kubelet来进行回收策略控制，保证节点上pod在节点资源比较小时可以稳定运行。

6.1 可压缩资源：CPU

在压缩资源部分已经提到CPU属于可压缩资源，当pod使用超过其设置的limits值时，pod中的进程会被限制使用cpu，但不会被kill。

6.2 不可压缩资源：内存

Kubernetes通过cgroup给pod设置QoS级别，当资源不足时先kill优先级低的pod，在实际使用过程中，通过OOM分数值来实现，OOM分数值从0-1000。

OOM分数值根据OOM_ADJ参数计算得出，对于Guaranteed级别的pod，OOM_ADJ参数设置成了-998，对于BestEffort级别的pod，OOM_ADJ参数设置成了1000，对于Burstable级别的POD，OOM_ADJ参数取值从2到999。对于kubernetes保留资源，比如kubelet，docker，OOM_ADJ参数设置成了-999，表示不会被OOM kill掉。OOM_ADJ参数设置的越大，通过OOM_ADJ参数计算出来OOM分数越高，表明该pod优先级就越低，当出现资源竞争时会越早被kill掉，对于OOM_ADJ参数是-999的表示kubernetes永远不会因为OOM而被kill掉。
QoS pods被kill掉的场景与顺序

Best-Effort 类型的pods：系统用完了全部内存时，该类型pods会最先被kill掉。
Burstable类型pods：系统用完了全部内存，且没有Best-Effort container可以被kill时，该类型pods会被kill掉。
Guaranteed pods：系统用完了全部内存、且没有Burstable与Best-Effort container可以被kill，该类型的pods会被kill掉。
注：如果pod进程因使用超过预先设定的limites而非Node资源紧张情况，系统倾向于在其原所在的机器上重启该container或本机或其他重新创建一个pod, 即自动迁移服务。

6.3 使用建议

如果资源充足，可将QoS pods类型均设置为Guaranteed。用计算资源换业务性能和稳定性，减少排查问题时间和成本。
如果想更好的提高资源利用率，业务服务可以设置为Guaranteed，而其他服务根据重要程度可分别设置为Burstable或Best-Effort，例如filebeat。

Kubernetes 之limit和request