Udemy CKA 강의 정리 65. Resource Requirements and Limits

해당 내용은 Udemy의 Certified Kubernetes Administrator (CKA) with Practice Tests
강의를 공부한 내용입니다. 내용을 그대로 번역하기보다는, 제가 이해하기 쉬운 대로 수정한 부분들이 있습니다.

⚠️ 영어 독해가 많이 부족합니다. 틀린 내용이 있으면 알려주시면 감사하겠습니다.

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노드가 3개인 Kubernetes 클러스터를 살펴 보겠습니다. 각 노드에는 사용 가능한 CPU 메모리와 디스크 리소스가 있습니다.
모든 파드(Pod)은 리소스 집합(이 경우 CPU 2개, 메모리 1개, 디스크 공간 일부)을 사용합니다. Pod가 노드에 배치될 때마다 해당 노드에서 사용할 수 있는 리소스를 소비합니다.
이전에 논의한 것처럼 Pod가 이동할 노드를 결정하는 것은 Kubernetes 스케줄러입니다. 스케줄러는 파드에 필요한 리소스와 노드에서 사용 가능한 리소스의 양을 고려합니다.

이 경우 스케줄러는 노드2에서 새 파드를 사용해야 합니다. 노드에 충분한 리소스가 없으면 스케줄러는 해당 노드에 파드를 배치하지 않습니다. 대신 충분한 리소스를 사용할 수 있는 곳에 파드를 배치합니다. 노드에서 사용할 수 있는 리소스가 충분하지 않은 경우 Kubernetes는 Pod 예약을 보류합니다.
우리는 보류(Pending) 상태의 파드를 확인할 수 있으며, 이벤트 섹션을 보면 보류가 된 이유를 알 수 있습니다. 여기서는  CPU 부족이라고 확인됩니다.

 

Resource Requests

이제 각 파드의 리소스 요구 사항에 초점을 맞추겠습니다. 이 블록은 무엇이며 그 값은 무엇입니까?

디폴트로 Kubernetes는 파드 또는 파드 내의 컨테이너에 0.5 CPU 와 256mebibyte의 메모리가 필요하다고 가정합니다. 이를 컨테이너에 대한 리소스 요청이라고 합니다. 컨테이너에 요청되는 최소 CPU 또는 메모리 양입니다.
스케줄러가 파드를 노드에 배치하려고 할 때 이 숫자를 사용하여 사용 가능한 리소스가 충분한 노드를 식별합니다.
이제 애플리케이션에 이보다 더 많은 것이 필요하다는 것을 알고 있는 경우, 파드 또는 deployment definition 파일에서 값을 수정할 수 있습니다.

이 간단한 파드 Definition 파일에서 요청을 추가하고 메모리 및 CPU 사용량에 대한 새 값을 지정합니다.이 경우에는 1GB의 메모리와 1개의 vCPU로 설정했습니다. 

Resource - CPU

그렇다면 CPU의 1 카운트가 실제로 의미하는 것은 무엇일까요?
이 블록은 설명 목적으로만 사용된다는 점을 기억하십시오.
0.5 단위로 증가할 필요는 없습니다. 0.1 처럼 작은 값도 지정할 수 있습니다. 0.1 CPU는 100m로 표시할 수도 있습니다. 여기서 m은 밀리를 나타냅니다. 1m까지 내려갈 수 있지만 그보다 작아서는 안 됩니다.
CPU 1개는 vCPU 1개, 즉 AWS의 vCPU 1개, GCP 또는 Azure의 코어 1개 또는 하이퍼 스레드 1개와 같습니다.
노드에 충분한 리소스가 있는 경우 컨테이너에 대해 더 많은 수의 CPU를 요청할 수 있습니다.

Resource - Memory

메모리도 마찬가지로 Mi 접미사를 사용하여 256mebibyte바이트를 지정하거나 이와 같이 메모리에 동일한 값을 지정할 수 있습니다.

또는 기가바이트에 대해 접미사 G를 사용합니다.
G와 Gi의 차이점에 유의하십시오.
G는 기가바이트로 1000메가바이트를 의미하고, 기(Gi)는 기비바이트로 1024mebibyte를 의미한다.
메가바이트와 킬로바이트에도 동일하게 적용됩니다.

Resource Limits

이제 노드에서 실행되는 컨테이너를 살펴보겠습니다.
도커 세계에서 도커 컨테이너는 노드에서 사용할 수 있는 리소스에 제한이 없습니다.
컨테이너가 노드에 있는 하나의 vCPU로 시작한다고 가정하면, 노드에 있는 기본 프로세스나 다른 리소스 컨테이너를 질식시키는 데 필요한 만큼의 리소스를 사용할 수 있습니다.

그러나 이러한 파드에서 리소스 사용량에 대한 제한을 설정할 수 있습니다. 디폴트로, Kubernetes는 컨테이너에 하나의 vCPU 제한을 설정합니다. 따라서 명시적으로 지정하지 않으면 컨테이너는 노드에서 하나의 vCPU만 사용하도록 제한됩니다.
메모리도 마찬가지입니다. 디폴트로 Kubernetes는 컨테이너에 대해 512메비바이트의 제한을 설정합니다.
기본 제한이 마음에 들지 않으면 파드(Pod) Definition 파일의 `resouces` 섹션 아래에 `limits` 섹션을 추가하여 변경할 수 있습니다. 이와 같이 메모리 및 CPU에 대한 새 제한을 지정합니다.

파드가 생성되면 Kubernetes는 컨테이너에 대한 새로운 제한을 설정합니다. 파드 내의 각 컨테이너에 대해 제한 및 요청이 설정된다는 점을 기억하세요.

Exceed Limits

그렇다면 Pod가 지정된 제한을 초과하는 리소스를 초과하려고 하면 어떻게 될까요? CPU의 경우 Kubernetes는 지정된 제한을 초과하지 않도록 CPU를 조절합니다. 컨테이너는 제한보다 더 많은 CPU 리소스를 사용할 수 없습니다.
그러나 메모리의 경우는 아닙니다. 컨테이너는 한도보다 더 많은 메모리 리소스를 사용할 수 있습니다.
따라서 파드가 지속적으로 한도보다 더 많은 메모리를 사용하려고 하면 파드가 종료됩니다.