简介
组件介绍
Kubernetes 可以有效的提升业务编排能力和资源利用率,但如果没有额外的能力支撑,提升的能力十分有限,根据 TKE 团队之前统计的数据:Kubernetes 降本增效标准指南 | 容器化计算资源利用率现象剖析,TKE 节点的资源平均利用率也只有14%左右。如下图所示:

Kubernetes 集群的资源利用率不高的主要原因是根据 Kubernetes 的资源调度逻辑,在创建 Kubernetes 工作负载时,通常需要为工作负载配置合适的资源 Request 和 Limit,表示对资源的占用和限制,其中对利用率影响最大的是 Request。为防止自己的工作负载所用的资源被别的工作负载所占用,或者是为了应对高峰流量时的资源消耗诉求,用户习惯于为 Request 设置较大的数值,Request 和实际使用资源之间的差值,是不能被其它工作负载所使用的,因此造成了浪费。Request 数值设置不合理,造成了 Kubernetes 集群资源利用率低。容器服务 TKE 支持在集群中安装 Request 智能推荐组件。Request 智能推荐可以为 Kubernetes 的 Workload 推荐容器级别资源的 Request/Limit 数值,减少资源浪费。
部署在集群内的资源对象
开启集群的 Request 智能推荐 , 将在集群内部署以下 Kubernetes 对象:
Kubernetes 对象名称 | 类型 | 默认占用资源 | 所属 Namespaces |
analytics.analysis.crane.io | CustomResourceDefinition | – | – |
recommendations.analysis.crane.io | CustomResourceDefinition | – | – |
crane-system | Namespace | – | – |
housekeeper-default | Analytics | – | crane-system |
recommendation-config | ConfigMap | – | crane-system |
craned | ClusterRole | – | – |
craned | ClusterRoleBinding | – | – |
craned | Service | – | crane-system |
craned | ServiceAccount | – | crane-system |
craned | Deployment | – | crane-system |
功能说明
支持为 Deployment、StatefulSet、DaemonSet 中的每一个 Container 智能推荐合适的资源 Request/Limit。支持一键更新:使用推荐值一键更新 Workload 中 Container 的资源值。支持维持 Request/Limit 比例:推荐的 Request/Limit 会维持初始 Workload 中 Container 设置的 Reqeust/Limit 之间的比例,若 Limit 在创建 Workload 时没有设置,则不会推荐 Limit。控制台的 Request 推荐一键更新能力会默认给工作负载加上 nodeSelector 的属性,Workload 在更新时, Pod 将只能调度到原生节点上,若原生节点资源不足,会引发 Pod 的 Pending。
Request 推荐原理
组件在 crane-system 命名空间下创建 Analytics CR 对象,覆盖所有集群中的所有 Kubernetes 原生工作负载(Deployment、DaemonSet、StatefulSet),会分析工作负载最长 14 天的监控数据数据,12 小时更新一次推荐值。然后根据 Analytics 生成集群内每个工作负载的 Recommendation CR 对象,用于存储推荐的数据。Recommendation CR 如果产生了推荐数据,就会把推荐数据写入到对应工作负载的 Annotation 里。

注意事项
环境要求
Kubernetes 版本:1.10+
节点要求
容器服务控制台中一键更新 Workload Request 功能会将工作负载迁移至 原生节点,若您的集群原生节点上资源不足,会导致 Pod 发生 Pending。
被控资源要求
支持 Deployment、StatefulSet、DaemonSet。不支持 Job、CronJob,不支持不是由 Workload 管理的 Pod。
推荐阈值
推荐最小值:单个容器推荐的 CPU 最小值是0.125核,即125m;内存的最小值是125Mi。
使用说明
安装组件
1. 登录 容器服务控制台。2. 在左侧选择 TKE Insight > Node Map。说明您也可以在 TKE Insight > Workload Map 中进行安装。3. 在“Node Map”页面中,鼠标悬浮到页面下方某一个 Node 上,单击“详情”。4. 在该 Node 的详情页的右上角,打开“Request 推荐”开关,进行调度器的参数配置。

注意该功能是集群级别的全局开关,开启后,会自动分析工作负载历史的监控数据,推荐合适的 Request 数值。开启后非立即生效,为准确计算推荐值,需要分析该 Workload 的历史资源使用数据。不同的 Workload 的计算时间长度可能不一致,集群中不同的 Workload 之间互相可能会有影响。开启该功能后,对至少运行一天的 Workload 产生推荐数据。对于开启功能后新建的 Workload,一般情况下,也需要一天的时间才会产生 Workload 的推荐数据。建议工作负载稳定运行一段时间之后,再使用推荐值更新 Workload。
使用组件
1. 登录 容器服务控制台。2. 在左侧选择 TKE Insight > Workload Map。说明Workload Map 主要通过可视化的页面展示工作负载的各项状态和指标,帮助用户了解当前工作负载的配置量和实际使用情况,辅助用户分析工作负载可能存在的问题。更多可参考文档 Workload Map。3. 在 Workload Map 页面,鼠标悬浮到页面下方某一个 Workload 上,单击推荐。

4. 在弹窗中,单击确认,即可使用推荐的 Request 数值更新原始 Workload 里面的数值。说明容器服务控制台中一键更新 Workload Request 功能会将工作负载迁移至 原生节点,若您的集群原生节点上资源不足,会导致 Pod 发生 Pending。
后台获取推荐数值
Request 智能推荐组件会将每个工作负载的推荐值保存在该工作负载的 YAML 里,您可以通过标准的 Kuberentes API 获取每个工作负载的推荐值,然后集成到业务的发布系统中。如下所示查看工作负载下每个容器的 Request 推荐量:
apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata: annotations: analysis.crane.io/resource-recommendation: | containers: # 若一个 Pod 里有多个容器,每个容器都有 CPU 和 Memory 的 Request 的推荐值 - containerName: nginx target: cpu: 125m memory: 125Mi #若这里缺少单位,显示的是字符串"58243235",省略的单位是byte
注意组件本身不会推荐 Limit,在控制台使用 Request 推荐值更新 Workload 时,会维持该 Workload Request 和 Limit 的比值以保证 QoS 不会发生变化。您如果在后台获取到 Request 推荐值,可以作为参考更新原始 Workload 的资源配置量。
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