Azure Kubernetes Services (AKS) 中基本排程器功能的最佳做法

發行項
08/02/2024

您在管理 Azure Kubernetes Service (AKS) 中的叢集時，往往需要隔離小組和工作負載。 Kubernetes 排程器可讓您控制計算資源的分配，或限制維護事件的影響。

本最佳做法文章著重於叢集操作員的基本 Kubernetes 排程功能。在本文中，您將學會如何：

使用資源配額提供固定的資源數量給小組或工作負載
使用 Pod 中斷預算限制排程維護的影響

強制執行資源配額

最佳做法指導方針

在命名空間層級規劃及套用資源配額。如果 Pod 未定義資源要求和限制，則拒絕該部署。監視資源使用量，並視需要調整配額。

資源要求和限制會放置在 Pod 規格中。 Kubernetes 排程器會在部署時使用要求，以尋找叢集中的可用節點。限制和要求可在個別 Pod 層級中運作。如需如何定義這些值的詳細資訊，請參閱定義 Pod 資源要求和限制。

若要提供一個方式來保留及限制跨開發小組或專案的資源，請使用「資源配額」。這些配額會定義在命名空間上，且可用來對下列基礎設定配額：

計算資源，例如 CPU 和記憶體或 GPU。
儲存體資源，包含磁碟區總數，或指定儲存體類別的磁碟空間數。
物件計數，例如可建立的祕密、服務或作業數目上限。

Kubernetes 不會過量使用資源。一旦累計的資源要求總數超過指派的配額，所有進一步的部署作業皆會失敗。

當您定義資源配額時，命名空間中建立的 Pod 都必須在其 Pod 規格中提供限制或要求。如果未提供這些值，您可以拒絕部署。相反地，您可以設定命名空間的預設要求和限制。

下列名為 dev-app-team-quotas.yaml 的範例 YAML 資訊清單會設定總共只能有 10 個 CPU、20 Gi 的記憶體和 10 個 Pod 的固定限制：

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: dev-app-team
spec:
  hard:
    cpu: "10"
    memory: 20Gi
    pods: "10"

您可以藉由指定命名空間來套用這個資源配額，例如 dev-apps：

kubectl apply -f dev-app-team-quotas.yaml --namespace dev-apps

請與您的應用程式開發人員和擁有者合作，了解他們的需求並套用適當的資源配額。

如需可用資源物件、範圍和優先順序的詳細資訊，請參閱 Kubernetes 中的資源配額。

使用 Pod 中斷預算規劃可用性

最佳做法指導方針

為維護應用程式的可用性，請定義 Pod 中斷預算 (PDB)，以確保叢集中具有可用的 Pod 數目下限。

有兩個干擾性事件會導致 Pod 遭到移除：

非自發性中斷

「非自發性中斷」是超過叢集操作員或應用程式擁有者一般控制力的事件。 Include:

實體機器發生硬體故障
核心異常
刪除節點 VM

下列方式可改善非自發性中斷：

在單一部署中讓 Pod 使用多個複本。
在 AKS 叢集中執行多個節點。

自發性中斷

「自發性中斷」是叢集操作員或應用程式擁有者所要求的事件。 Include:

叢集升級
更新的部署範本
意外刪除 Pod

Kubernetes 為自發性中斷提供 Pod 中斷預算，以便您規劃自發性中斷事件發生時部署或複本集的回應方式。使用 Pod 中斷預算，叢集操作員可定義可用資源數下限或不可用資源數上限。

若您升級叢集或更新部署範本，Kubernetes 排程器會先排程其他節點上的額外 Pod，再允許自發性中斷事件繼續進行。排程器會等到叢集其他節點已成功排程定義的 Pod 數目，才會重新啟動節點。

讓我們看看一個複本集範例，此複本集具有五個執行 NGINX 的 Pod。複本集內的 Pod 已獲派標籤 app: nginx-frontend。在自發性中斷事件 (例如，叢集升級) 發生期間，您想要確定至少有三個 Pod 會繼續執行。 PodDisruptionBudget 物件的下列 YAML 資訊清單會定義這些需求：

apiVersion: policy/v1
kind: PodDisruptionBudget
metadata:
   name: nginx-pdb
spec:
   minAvailable: 3
   selector:
    matchLabels:
      app: nginx-frontend

您也可以定義百分比 (例如，60%)，以便能夠自動補償相應增加 Pod 數目的複本集。

您可以在複本集內定義無法使用的執行個體數目上限。同樣地，也可以定義無法使用的 Pod 上限百分比。下列 Pod 中斷預算 YAML 資訊清單會定義複本集內不能有超過兩個 Pod 無法使用：

apiVersion: policy/v1
kind: PodDisruptionBudget
metadata:
   name: nginx-pdb
spec:
   maxUnavailable: 2
   selector:
    matchLabels:
      app: nginx-frontend

在定義了 Pod 中斷預算之後，請將其建立到 AKS 叢集內，就如同您對任何其他 Kubernetes 物件的做法：

kubectl apply -f nginx-pdb.yaml

請與您的應用程式開發人員和擁有者合作，了解他們的需求並套用適當的 Pod 中斷預算。

如需如何使用 Pod 中斷預算的詳細資訊，請參閱指定應用程式的中斷預算。

下一步

本文著重於 Kubernetes 排程器的基本功能。如需 AKS 中叢集作業的相關詳細資訊，請參閱下列最佳作法：

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Azure Kubernetes Services (AKS) 中基本排程器功能的最佳做法

強制執行資源配額

使用 Pod 中斷預算規劃可用性

非自發性中斷

自發性中斷

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