कुबेरनेट्स सर्वोत्तम अभ्यास। संसाधन अनुरोध और सीमाएँ निर्धारित करना

कुबेरनेट्स सर्वोत्तम अभ्यास। छोटे कंटेनर बनाना
कुबेरनेट्स सर्वोत्तम अभ्यास। नेमस्पेस के साथ कुबेरनेट्स का संगठन
कुबेरनेट्स सर्वोत्तम अभ्यास। तत्परता और जीवंतता परीक्षणों के साथ कुबेरनेट्स जीवंतता को मान्य करना

प्रत्येक कुबेरनेट्स संसाधन के लिए, आप दो प्रकार की आवश्यकताओं को कॉन्फ़िगर कर सकते हैं - अनुरोध और सीमाएँ। पहला कंटेनर या पॉड को चलाने के लिए आवश्यक मुफ्त नोड संसाधनों की उपलब्धता के लिए न्यूनतम आवश्यकताओं का वर्णन करता है, दूसरा कंटेनर के लिए उपलब्ध संसाधनों को सख्ती से सीमित करता है।

जब कुबेरनेट्स पॉड्स शेड्यूल करता है, तो यह बहुत महत्वपूर्ण है कि कंटेनरों के पास ठीक से काम करने के लिए पर्याप्त संसाधन हों। यदि आप संसाधन-बाधित नोड पर एक बड़े एप्लिकेशन को तैनात करने की योजना बना रहे हैं, तो यह संभव है कि यह नहीं चलेगा क्योंकि नोड में मेमोरी कम हो रही है या सीपीयू पावर खत्म हो रही है। इस लेख में, हम देखेंगे कि आप संसाधन अनुरोधों और सीमाओं का उपयोग करके कंप्यूटिंग बिजली की कमी को कैसे हल कर सकते हैं।

अनुरोध और सीमाएं वे तंत्र हैं जिनका उपयोग कुबेरनेट्स सीपीयू और मेमोरी जैसे संसाधनों को प्रबंधित करने के लिए करता है। अनुरोध वे हैं जो सुनिश्चित करते हैं कि कंटेनर को अनुरोधित संसाधन प्राप्त हो। यदि कोई कंटेनर किसी संसाधन का अनुरोध करता है, तो कुबेरनेट्स इसे केवल उस नोड पर शेड्यूल करेगा जो इसे प्रदान कर सकता है। सीमाएं नियंत्रित करती हैं कि कंटेनर द्वारा अनुरोधित संसाधन कभी भी एक निश्चित मूल्य से अधिक नहीं होंगे।

एक कंटेनर अपनी कंप्यूटिंग शक्ति को केवल एक निश्चित सीमा तक ही बढ़ा सकता है, जिसके बाद यह सीमित हो जाएगी। आइए देखें कि यह कैसे काम करता है। तो, संसाधन दो प्रकार के होते हैं - प्रोसेसर और मेमोरी। कुबेरनेट्स शेड्यूलर इन संसाधनों के बारे में डेटा का उपयोग यह पता लगाने के लिए करता है कि आपके पॉड्स को कहाँ चलाना है। पॉड के लिए एक विशिष्ट संसाधन विनिर्देश इस तरह दिखता है।

पॉड में प्रत्येक कंटेनर अपनी क्वेरी और सीमाएँ निर्धारित कर सकता है, यह सब योगात्मक है। प्रोसेसर संसाधनों को मिलीकोर में परिभाषित किया गया है। यदि आपके कंटेनर को चलाने के लिए दो पूर्ण कोर की आवश्यकता है, तो आप मान को 2000m पर सेट करें। यदि कंटेनर को केवल कोर के 1/4 की शक्ति की आवश्यकता है, तो मान 250 मीटर होगा। ध्यान रखें कि यदि आप सबसे बड़े नोड के कोर की संख्या से अधिक सीपीयू संसाधन मान निर्दिष्ट करते हैं, तो आपका पॉड बिल्कुल भी शुरू करने के लिए निर्धारित नहीं किया जाएगा। ऐसी ही स्थिति तब घटित होगी यदि आपके पास एक पॉड है जिसे चार कोर की आवश्यकता है, और कुबेरनेट्स क्लस्टर में केवल दो मुख्य वर्चुअल मशीनें हैं।

जब तक आपका एप्लिकेशन विशेष रूप से कई कोर का लाभ उठाने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है (जटिल वैज्ञानिक कंप्यूटिंग और डेटाबेस संचालन जैसे प्रोग्राम दिमाग में आते हैं), तो सबसे अच्छा अभ्यास सीपीयू अनुरोधों को 1 या उससे कम पर सेट करना है और फिर स्केलेबिलिटी के लिए अधिक प्रतिकृतियां चलाना है। यह समाधान सिस्टम को अधिक लचीलापन और विश्वसनीयता प्रदान करेगा।

जब सीपीयू सीमाओं की बात आती है, तो चीजें अधिक दिलचस्प हो जाती हैं क्योंकि इसे एक संपीड़ित संसाधन माना जाता है। यदि आपका एप्लिकेशन प्रोसेसर पावर सीमा के करीब पहुंचना शुरू कर देता है, तो कुबेरनेट्स सीपीयू थ्रॉटलिंग का उपयोग करके आपके कंटेनर को धीमा करना शुरू कर देगा - प्रोसेसर आवृत्ति को कम कर देगा। इसका मतलब यह है कि सीपीयू को कृत्रिम रूप से थ्रॉटल किया जाएगा, जिससे एप्लिकेशन को संभावित रूप से खराब प्रदर्शन मिलेगा, लेकिन प्रक्रिया को समाप्त या हटाया नहीं जाएगा।

मेमोरी संसाधनों को बाइट्स में परिभाषित किया गया है। आमतौर पर सेटिंग्स में मान मेबिबाइट्स एमआईबी में मापा जाता है, लेकिन आप बाइट्स से लेकर पेटाबाइट्स तक कोई भी मान सेट कर सकते हैं। सीपीयू के साथ भी यही स्थिति यहां लागू होती है - यदि आप अपने नोड्स पर मेमोरी की मात्रा से अधिक मेमोरी की मात्रा के लिए अनुरोध करते हैं, तो उस पॉड को निष्पादित करने के लिए शेड्यूल नहीं किया जाएगा। लेकिन सीपीयू संसाधनों के विपरीत, मेमोरी संपीड़ित नहीं होती है क्योंकि इसके उपयोग को सीमित करने का कोई तरीका नहीं है। इसलिए, जैसे ही कंटेनर आवंटित मेमोरी से आगे निकल जाएगा, उसका निष्पादन रोक दिया जाएगा।

यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि आप उन अनुरोधों को कॉन्फ़िगर नहीं कर सकते जो आपके नोड्स द्वारा प्रदान किए जा सकने वाले संसाधनों से अधिक हों। जीकेई वर्चुअल मशीनों के लिए साझा संसाधन विनिर्देश इस वीडियो के नीचे दिए गए लिंक में पाए जा सकते हैं।

एक आदर्श दुनिया में, कंटेनर की डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स वर्कफ़्लो को सुचारू रूप से चलाने के लिए पर्याप्त होंगी। लेकिन वास्तविक दुनिया ऐसी नहीं है, लोग आसानी से संसाधनों के उपयोग को कॉन्फ़िगर करना भूल सकते हैं, या हैकर्स ऐसे अनुरोध और प्रतिबंध लगा देंगे जो बुनियादी ढांचे की वास्तविक क्षमताओं से अधिक होंगे। ऐसे परिदृश्यों को घटित होने से रोकने के लिए, आप रिसोर्सकोटा और लिमिटरेंज संसाधन कोटा कॉन्फ़िगर कर सकते हैं।

एक बार नेमस्पेस बन जाने के बाद, इसे कोटा का उपयोग करके ब्लॉक किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि आपके पास उत्पाद और देव नामस्थान हैं, तो पैटर्न यह है कि कोई उत्पादन कोटा नहीं है और बहुत सख्त विकास कोटा हैं। यह ट्रैफ़िक में तेज़ उछाल की स्थिति में, उत्पाद को संपूर्ण उपलब्ध संसाधन पर कब्ज़ा करने की अनुमति देता है, जिससे विकास पूरी तरह से अवरुद्ध हो जाता है।

संसाधन कोटा इस तरह दिख सकता है. इस उदाहरण में 4 अनुभाग हैं - ये कोड की 4 निचली पंक्तियाँ हैं।

आइए उनमें से प्रत्येक पर नजर डालें। Requests.cpu संयुक्त CPU अनुरोधों की अधिकतम संख्या है जो नेमस्पेस के सभी कंटेनरों से आ सकती है। इस उदाहरण में, आपके पास 50 मिलियन अनुरोधों के साथ 10 कंटेनर, 100 मिलियन अनुरोधों के साथ पांच कंटेनर, या 500 मिलियन अनुरोधों के साथ सिर्फ एक कंटेनर हो सकता है। जब तक किसी दिए गए नेमस्पेस के रिक्वेस्ट.सीपीयू की कुल संख्या 500 मीटर से कम है, तब तक सब कुछ ठीक रहेगा।

मेमोरी अनुरोधित अनुरोध.मेमोरी संयुक्त मेमोरी अनुरोधों की अधिकतम मात्रा है जो नेमस्पेस के सभी कंटेनरों में हो सकती है। पिछले मामले की तरह, आपके पास 50 2 एमआईबी कंटेनर, पांच 20 एमआईबी कंटेनर, या एक 100 एमआईबी कंटेनर हो सकते हैं, जब तक कि नेमस्पेस में अनुरोधित मेमोरी की कुल मात्रा 100 मेबीबाइट्स से कम है।

Limits.cpu सीपीयू पावर की अधिकतम संयुक्त मात्रा है जिसका उपयोग नेमस्पेस के सभी कंटेनर कर सकते हैं। हम इसे प्रोसेसर पावर अनुरोधों की सीमा मान सकते हैं।

अंत में, लिमिट्स.मेमोरी साझा मेमोरी की अधिकतम मात्रा है जिसका उपयोग नेमस्पेस के सभी कंटेनर कर सकते हैं। यह कुल मेमोरी अनुरोधों की एक सीमा है।
इसलिए, डिफ़ॉल्ट रूप से, कुबेरनेट्स क्लस्टर में कंटेनर असीमित गणना संसाधनों के साथ चलते हैं। संसाधन कोटा के साथ, क्लस्टर प्रशासक नामस्थान के आधार पर संसाधन खपत और संसाधन निर्माण को सीमित कर सकते हैं। नेमस्पेस में, एक पॉड या कंटेनर नेमस्पेस संसाधन कोटा द्वारा निर्धारित उतनी ही सीपीयू पावर और मेमोरी का उपभोग कर सकता है। हालाँकि, चिंता यह है कि एक पॉड या कंटेनर सभी उपलब्ध संसाधनों पर एकाधिकार जमा सकता है। इस स्थिति को रोकने के लिए, एक सीमा सीमा का उपयोग किया जाता है - नामस्थान में संसाधनों (पॉड या कंटेनर के लिए) के आवंटन को सीमित करने के लिए एक नीति।

सीमा सीमा ऐसे प्रतिबंध प्रदान करती है जो:

• नामस्थान में प्रत्येक मॉड्यूल या कंटेनर के लिए कंप्यूटिंग संसाधनों का न्यूनतम और अधिकतम उपयोग सुनिश्चित करें;
• नेमस्पेस में प्रत्येक PersistentVolumeClaim के लिए न्यूनतम और अधिकतम स्टारेज अनुरोध भंडारण अनुरोध लागू करें;
• नामस्थान में किसी संसाधन के लिए अनुरोध और सीमा के बीच संबंध लागू करना;
• नेमस्पेस में संसाधनों की गणना के लिए डिफ़ॉल्ट अनुरोध/सीमाएं सेट करें और रनटाइम पर उन्हें स्वचालित रूप से कंटेनर में इंजेक्ट करें।

इस तरह आप अपने नेमस्पेस में एक सीमा सीमा बना सकते हैं। कोटा के विपरीत, जो संपूर्ण नामस्थान पर लागू होता है, लिमिट रेंज का उपयोग व्यक्तिगत कंटेनरों के लिए किया जाता है। यह उपयोगकर्ताओं को नामस्थान के भीतर बहुत छोटे या, इसके विपरीत, विशाल कंटेनर बनाने से रोक सकता है। सीमा सीमा इस तरह दिख सकती है।

पिछले मामले की तरह, यहां 4 खंडों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। आइए प्रत्येक को देखें।
डिफ़ॉल्ट अनुभाग पॉड में कंटेनर के लिए डिफ़ॉल्ट सीमाएँ निर्धारित करता है। यदि आप इन मानों को चरम सीमा पर सेट करते हैं, तो कोई भी कंटेनर जिसके लिए ये मान स्पष्ट रूप से सेट नहीं किए गए हैं, डिफ़ॉल्ट मानों का पालन करेंगे।

डिफ़ॉल्ट अनुरोध अनुभाग defaultRequest पॉड में कंटेनर के लिए डिफ़ॉल्ट अनुरोधों को कॉन्फ़िगर करता है। दोबारा, यदि आप इन मानों को चरम सीमा पर सेट करते हैं, तो कोई भी कंटेनर जो इन विकल्पों को स्पष्ट रूप से सेट नहीं करता है, इन मानों पर डिफ़ॉल्ट होगा।

अधिकतम अनुभाग अधिकतम सीमाएँ निर्दिष्ट करता है जो पॉड में एक कंटेनर के लिए निर्धारित की जा सकती हैं। डिफ़ॉल्ट अनुभाग और कंटेनर सीमा में मान इस सीमा से ऊपर सेट नहीं किए जा सकते। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यदि मान अधिकतम पर सेट है और कोई डिफ़ॉल्ट अनुभाग नहीं है, तो अधिकतम मान डिफ़ॉल्ट मान बन जाता है।

न्यूनतम अनुभाग न्यूनतम अनुरोध निर्दिष्ट करता है जिसे पॉड में कंटेनर के लिए सेट किया जा सकता है। हालाँकि, डिफ़ॉल्ट अनुभाग में मान और कंटेनर के लिए क्वेरीज़ को इस सीमा से नीचे सेट नहीं किया जा सकता है।

फिर, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यदि यह मान सेट है, डिफ़ॉल्ट नहीं है, तो न्यूनतम मान डिफ़ॉल्ट प्रॉम्प्ट बन जाता है।

ये संसाधन अनुरोध अंततः आपके कार्यभार को निष्पादित करने के लिए कुबेरनेट्स शेड्यूलर द्वारा उपयोग किए जाते हैं। अपने कंटेनरों को सही ढंग से कॉन्फ़िगर करने के लिए, यह समझना बहुत महत्वपूर्ण है कि यह कैसे काम करता है। मान लीजिए कि आप अपने क्लस्टर में एकाधिक पॉड चलाना चाहते हैं। पॉड विनिर्देशों को मान्य मानते हुए, कुबेरनेट्स शेड्यूल कार्यभार को चलाने के लिए एक नोड का चयन करने के लिए राउंड रॉबिन बैलेंसिंग का उपयोग करेगा।

कुबेरनेट्स जाँच करेगा कि क्या नोड 1 के पास पॉड कंटेनरों से अनुरोधों को पूरा करने के लिए पर्याप्त संसाधन हैं, और यदि ऐसा नहीं है, तो यह अगले नोड पर चला जाएगा। यदि सिस्टम में कोई भी नोड अनुरोधों को पूरा करने में सक्षम नहीं है, तो पॉड्स लंबित स्थिति में चले जाएंगे। नोड ऑटोस्केलिंग जैसी Google Kubernetes इंजन सुविधाओं का उपयोग करके, GKE स्वचालित रूप से प्रतीक्षा स्थिति का पता लगा सकता है और कई अतिरिक्त नोड्स बना सकता है।

यदि बाद में आपकी नोड क्षमता समाप्त हो जाती है, तो ऑटोस्केलिंग आपके पैसे बचाने के लिए नोड्स की संख्या कम कर देगी। यही कारण है कि कुबेरनेट्स अनुरोधों के आधार पर पॉड्स शेड्यूल करता है। हालाँकि, सीमा अनुरोधों से अधिक हो सकती है, और कुछ मामलों में नोड वास्तव में संसाधनों से बाहर हो सकता है। इस अवस्था को हम अति-प्रतिबद्धता अवस्था कहते हैं।

जैसा कि मैंने कहा, जब सीपीयू की बात आती है, तो कुबेरनेट्स पॉड्स को सीमित करना शुरू कर देगा। प्रत्येक पॉड को उतना प्राप्त होगा जितना उसने अनुरोध किया है, लेकिन यदि यह सीमा तक नहीं पहुंचता है, तो थ्रॉटलिंग लागू होना शुरू हो जाएगा।

जब मेमोरी संसाधनों की बात आती है, तो कुबेरनेट्स को यह निर्णय लेने के लिए मजबूर किया जाता है कि कौन से पॉड्स को हटाना है और किसे तब तक रखना है जब तक आप सिस्टम संसाधनों को खाली नहीं कर देते या पूरा सिस्टम क्रैश नहीं हो जाता।

आइए एक ऐसे परिदृश्य की कल्पना करें जहां आपके पास एक मशीन की मेमोरी खत्म हो रही है - कुबेरनेट्स इसे कैसे संभालेंगे?

कुबेरनेट्स उन पॉड्स की तलाश करेंगे जो उनके अनुरोध से अधिक संसाधनों का उपयोग कर रहे हैं। इसलिए यदि आपके कंटेनरों में कोई अनुरोध नहीं है, तो इसका मतलब है कि वे जितना माँगा था उससे अधिक का उपयोग करने में चूक कर रहे हैं, केवल इसलिए क्योंकि उन्होंने कुछ भी नहीं माँगा था! ऐसे कंटेनर शटडाउन के प्रमुख उम्मीदवार बन जाते हैं। अगले उम्मीदवार वे कंटेनर हैं जिन्होंने अपने सभी अनुरोधों को पूरा कर लिया है लेकिन अभी भी अधिकतम सीमा से नीचे हैं।

इसलिए यदि कुबेरनेट्स को कई पॉड मिलते हैं जो उनके अनुरोध मापदंडों से अधिक हो गए हैं, तो यह उन्हें प्राथमिकता के आधार पर क्रमबद्ध करेगा और फिर सबसे कम प्राथमिकता वाले पॉड को हटा देगा। यदि सभी पॉड्स की प्राथमिकता समान है, तो कुबेरनेट्स उन पॉड्स को समाप्त कर देगा जो अन्य पॉड्स की तुलना में उनके अनुरोधों से अधिक हैं।

बहुत ही दुर्लभ मामलों में, कुबेरनेट्स उन पॉड्स को निरस्त कर सकता है जो अभी भी उनके अनुरोधों के दायरे में हैं। ऐसा तब हो सकता है जब क्यूबलेट एजेंट या डॉकर जैसे महत्वपूर्ण सिस्टम घटक उनके लिए आरक्षित संसाधनों से अधिक संसाधनों का उपभोग करना शुरू कर देते हैं।
इसलिए, छोटी कंपनियों के शुरुआती चरणों में, कुबेरनेट्स क्लस्टर संसाधन अनुरोधों और प्रतिबंधों को निर्धारित किए बिना ठीक से काम कर सकता है, लेकिन जैसे-जैसे आपकी टीमें और परियोजनाएं आकार में बढ़ने लगती हैं, आप इस क्षेत्र में समस्याओं में पड़ने का जोखिम उठाते हैं। अपने मॉड्यूल और नेमस्पेस में क्वेरी और बाधाएं जोड़ने के लिए बहुत कम अतिरिक्त प्रयास की आवश्यकता होती है और बहुत सारी परेशानी से बचा जा सकता है।

कुबेरनेट्स सर्वोत्तम अभ्यास। सही शटडाउन समाप्त करें

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स्रोत: www.habr.com