Kubernetes 资源限制与服务质量等级（QoS）

用户11081884

发布于 2026-07-20 20:18:47

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K8s 集群里多个应用共享节点资源，如果不做限制，一个容器吃满内存就能把同一节点上其他服务拖垮。资源限制（Requests/Limits）和服务质量等级（QoS）就是用来解决这个问题的。

资源限制

K8s 的资源限制围绕三个概念：

Requests — 容器启动需要保证的最小资源量。调度器按 requests 总和来决定把 Pod 放到哪个节点。
Limits — 容器能使用的最大资源量。CPU 超限会被节流（变慢），内存超限会被 OOM Kill 直接杀掉。
Quotas — 命名空间级别的总量上限，防止某个团队占太多。

Pod 级配置

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: web-application
spec:
  containers:
  - name: app
    image: myapp:latest
    resources:
      requests:  # 调度和保障的基线
        memory: "128Mi"
        cpu: "250m"  # 0.25 个 CPU 核心
      limits:    # 使用的硬性天花板
        memory: "256Mi"
        cpu: "500m"  # 0.5 个 CPU 核心

单位说明：内存用 Mi/Gi，CPU 用 m（千分之一核）或小数（0.5 = 500m）。

调度器会找至少有 128Mi 内存和 0.25 核 CPU 空闲的节点。运行时容器最多用 256Mi 内存和 0.5 核 CPU，内存超限会被杀，CPU 超限只是变慢。

LimitRange：命名空间默认值

防止有人忘了写 resources 字段，或者写得离谱：

apiVersion: v1
kind: LimitRange
metadata:
  name: resource-constraints
spec:
  limits:
  - type: Container
    max:          # 容器资源上限
      cpu: "2"
      memory: "2Gi"
    min:          # 容器资源下限
      cpu: "100m"
      memory: "64Mi"
    default:      # 未指定 limits 时的默认值
      cpu: "500m"
      memory: "512Mi"
    defaultRequest: # 未指定 requests 时的默认值
      cpu: "250m"
      memory: "256Mi"
    maxLimitRequestRatio: # limits 与 requests 的最大比值
      cpu: 4
      memory: 2

ResourceQuota：命名空间总量限制

多团队共用集群时，限制每个命名空间的资源总额：

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: team-a-quota
spec:
  hard:
    requests.cpu: "10"
    requests.memory: "20Gi"
    limits.cpu: "20"
    limits.memory: "40Gi"
    pods: "50"

服务质量等级（QoS）

节点资源不够时，Kubelet 要决定先驱逐谁。QoS 就是这个优先级，根据 Pod 的 requests/limits 配置自动划分。

Guaranteed（最高优先级）

每个容器都设了 limits，且 limits = requests（或只设 limits 不设 requests，requests 默认等于 limits）。

资源紧张时最后被驱逐，适合数据库、消息队列这类关键服务。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mysql-primary
spec:
  containers:
  - name: mysql
    image: mysql:8.0
    resources:
      limits:
        memory: "2Gi"
        cpu: "1"
      requests:  # 与 limits 相同 → Guaranteed
        memory: "2Gi"
        cpu: "1"
    env:
    - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
      value: "your-secure-password"

Burstable（中等优先级）

至少一个容器设了 requests，但 limits ≠ requests（或没设 limits）。平时保证 requests 的量，流量高峰可以突发到 limits，资源紧张时比 Guaranteed 先被驱逐。

适合大多数 Web 服务和 API 后端：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: api-service
spec:
  containers:
  - name: api
    image: my-api:v1.2
    resources:
      requests: # 保证基线
        memory: "256Mi"
        cpu: "100m"
      limits:   # 允许突发
        memory: "1Gi"
        cpu: "500m"

BestEffort（最低优先级）

所有容器都没设 requests 和 limits。可以用节点上任何空闲资源，但资源一紧张最先被驱逐。

适合批处理、测试作业这类可中断的任务：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: data-cleanup-job
spec:
  containers:
  - name: cleaner
    image: busybox
    command: ["sh","-c","sleep 300 && echo 'Cleanup done'"]
    # 没有 resources 字段 → BestEffort