k8s容器资源设置

之前理解错了k8s给容器配置的一些配置项。阅读一下kubernetes官方文档

https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/configuration/manage-resources-containers/

容器资源设置

当定义pod时，可以设定每个容器所需要的资源数量，如CPU和内存大小

其中resources有两项配置：requests和limits

javascript 复制代码

resources:
  limits:
    cpu: '1'
    memory: 8Gi
  requests:
    cpu: 50m
    memory: 500Mi

request配置决定了kube-scheduler将pod调度到哪个节点上

当你为container指定了limit后，kubelet将会确保运行的容器不会使用超过所涉限制的资源

即：requests决定去哪个节点，limits决定了docker的占用资源

pod可以使用超出requests的资源，但无法超过limits设置的资源

例：配置memory的limit为4G，容器运行时的最大内存占用就是4G，一旦docker的进程尝试使用更多的内存就会OOM

本地临时性存储设置

临时性本地数据：emptyDir卷、可写入容器层、容器镜像、日志

可以为本地临时性存储设置请求和限制

javascript 复制代码

spec.containers[].resources.limits.ephemeral-storage
spec.containers[].resources.requests.ephemeral-storage

举例：

javascript 复制代码

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: frontend
spec:
  containers:
  - name: app
    image: images.my-company.example/app:v4
    resources:
      requests:
        ephemeral-storage: "2Gi"
      limits:
        ephemeral-storage: "4Gi"
    volumeMounts:
    - name: ephemeral
      mountPath: "/tmp"
  - name: log-aggregator
    image: images.my-company.example/log-aggregator:v6
    resources:
      requests:
        ephemeral-storage: "2Gi"
      limits:
        ephemeral-storage: "4Gi"
    volumeMounts:
    - name: ephemeral
      mountPath: "/tmp"
  volumes:
    - name: ephemeral
      emptyDir:
        sizeLimit: 500Mi

该pod包含两个容器，每个容器请求2G大小的本地临时性存储，每个容器都设置了4G作为本地临时性存储的限制，因此整个pod的本地临时性存储请求是4G，限制为8G，其中emptyDir可以使用500M

什么叫可写入镜像层？我们了解一下docker的镜像分层原理

docker镜像分层原理

使用docker pull的时候我们可以看到镜像是分层下载的

当我们运行一个新的容器的时候，是在镜像分层的基础上新增了一层：container layer

针对这一层的修改，再容器重启后都会全部丢失

所以在使用docker的过程中，如果需要修改运行时的容器文件，尽量去重新构建镜像而不是直接修改容器内的文件

如果重新构建解决不了问题，就通过挂载数据卷的方式解决

容器层如果想做修改，实际上时进行了写时复制操作

容器的层是怎么来的？实际上在构建镜像的时候，每执行一个操作就会多一层

分层的好处是什么？在pull镜像的时候可能会注意到，如果本地已经存在了部分层，是不会重复拉取的！

因此分层主要解决的就是镜像版本变化的拉取问题，可以节省时间，并且节省存储空间

并且，当多个基于相同镜像运行的容器，是共享相同的镜像层的，每个容器有区别的地方在于可写入镜像层，也就是说所主机上只需要保存一份base镜像，内存中也只需要加载一份base镜像，使用这个镜像的容器就都可以运行了

Docker镜像层都是只读的，容器层是可写的。当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部。这一层通常被称作"容器层"，"容器层"之下的都叫"镜像层"。所有对容器的改动，无论添加、删除、还是修改文件都只会发生在容器层中

接下来理解一下docker的几个概念：rootfs、Union mount、image、layer

rootfs

代表一个docker container在启动时其内部进程可见的文件系统视角，或者是docker container的根目录

docker的运行和linux操作系统内核启动类似，当docker daemon为docker container挂载rootfs的时候，将其设定为只读模式。在rootfs挂载完毕之后，docker daemonl利用union mount方式，在只读的rootfs上再挂载一个读写的文件系统

也就是说容器中的进程堆rootfs的内容只有只读权限

Union mount

一种文件系统挂载的方式，允许同一时刻多种文件系统挂载在一起，并以一种文件系统的形式呈现多种文件系统内容合并后的目录

一般情况下，通过某种文件系统挂载内容至挂载点，那么挂载点目录中原先的内容将会被隐藏，而union mount不会。

实现union mount的文件系统称为union FileSystem，常见的有unionFS、AUFS、OverlayFS

对用户而言，整个文件系统并没有关注那部分是只读的，那部分是读写的，即便用户试图改写/etc/hosts中的内容，也是修改的读写系统中复制的/etc/hosts，然后保证用户看到读写系统中的/etc/hosts

image

docker中的image是一种轻量级的、可独立执行的软件包

layer

image由layer组成

除了只读的image之外，docker daemon在创建容器时会在容器的rootfs上，再mount一层read-write filesystem，而这一层文件系统，也称为容器的一层layer，常被称为top layer

容器的top layer可以转化为image吗？当然时可以的，这就是docker中的commit操作，无论在什么周期节点，对容器进行commit都可以将top layer所有内容打包为一个image，变成一个新的镜像

dockerFile中 ENV CMD LABEL不会增加层而 RUN ADD COPY都会增加一层

COW策略

写入时复制（英语：Copy-on-write，简称COW）是一种计算机程序设计领域的优化策略。其核心思想是，如果有多个调用者（callers）同时请求相同资源（如内存或磁盘上的数据存储），他们会共同获取相同的指针指向相同的资源，直到某个调用者试图修改资源的内容时，系统才会真正复制一份专用副本（private copy）给该调用者，而其他调用者所见到的最初的资源仍然保持不变。这过程对其他的调用者都是透明的。此作法主要的优点是如果调用者没有修改该资源，就不会有副本（private copy）被创建，因此多个调用者只是读取操作时可以共享同一份资源。

在docker中，如果某一层需要读取低层的文件，直接读即可。如果要修改一个文件，且这个文件是在低层，那就需要先拷贝到当前层，然后修改当前层这个文件

简单理解就是镜像的层包含这一层文件相对于之前层的diff

docker下载

1、docker client发送镜像的tag到registry

2、registry根据镜像tag，得到manifest文件，返回给docker client

3、docker client根据manifest文件后，根据imageID检查镜像在本地是否存在

4、如果不存在则下载config文件，根据diff_ids得到镜像每一层解压后的digest

5、根据每层解压后的digest文件，检查本地是否存在，如果不存在则通过layer的digest下载该层并解压

docker本地存储

本地存储目录为/var/lib/docker/image/overlay2