4. Pod 资源请求与限制：Requests 与 Limits 的语义、QoS 分类及其对调度的影响

在 Kubernetes 集群中，Pod 是调度的最小单元，而资源管理是保障集群稳定性和利用率的核心手段。每个容器都可以声明其所需的计算资源（CPU 和内存），这些声明直接影响调度决策、节点压力以及 Pod 的生命周期。本章将深入解析 requests 与 limits 的语义、三种 QoS 分类及其对调度行为的影响。

4.1 Requests 与 Limits 的语义

Kubernetes 通过两个关键字段定义容器的资源约束：

• Requests（请求）：容器启动时保证获得的最小资源量。调度器依据 Pod 中所有容器 requests 的总和来选择满足条件的节点。
• Limits（限制）：容器可以使用的资源上限。当容器尝试使用超过 limits 的资源时，系统会进行限制（CPU 节流）或终止（内存 OOM）。

4.2 QoS 分类：三种服务质量等级

Kubernetes 根据 Pod 中所有容器的 requests 和 limits 配置，将 Pod 划分为三种 QoS（Quality of Service）类别。这一分类决定了节点资源紧张时 Pod 被驱逐的优先级。

4.3 QoS 对调度与驱逐的影响

4.3.1 调度决策

调度器在节点选择时，主要依据 Pod 的 requests 总和，而非 limits。这意味着：

• Guaranteed Pod：调度器为其预留了与 limits 相等的资源，节点上其他 Pod 无法抢占这部分资源。
• Burstable Pod：调度器只保证 requests 部分，limits 部分属于“尽力而为”的突发能力。
• BestEffort Pod：调度器不预留任何资源，仅当节点有空闲资源时才能运行。

4.3.2 节点压力驱逐（Eviction）

当节点内存或磁盘资源不足时，kubelet 会根据 QoS 等级和资源使用量决定驱逐顺序：

4.4 最佳实践与配置建议

4.5 常见配置示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: guaranteed-pod
spec:
  containers:
  - name: app
    image: nginx
    resources:
      requests:
        memory: "512Mi"
        cpu: "500m"
      limits:
        memory: "512Mi"
        cpu: "500m"

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: burstable-pod
spec:
  containers:
  - name: app
    image: nginx
    resources:
      requests:
        memory: "256Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "1Gi"
        cpu: "1"

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: besteffort-pod
spec:
  containers:
  - name: app
    image: busybox
    command: ["sleep", "3600"]
  # 未设置 resources 字段