在 EMR On VKE 场景中,合理规划集群容量、提前识别工作负载的稳定性、性能及成本风险,是保障业务持续运行与资源高效利用的核心。通过为 VKE 集群开启云原生基础观测服务,可实现对资源风险的快速感知与分析。本文介绍如何使用云原生可观测服务来分析集群资源的风险性。
在使用云原生可观测服务前,需完成以下基础配置,确保监控数据可正常采集与分析:
Kubernetes 基于 Pod 的资源配置,定义了三种 QoS(Quality of Service,服务质量)类。这些类别决定 Pod 在资源竞争时的优先级及资源分配方式,当节点面临资源压力时,Kubernetes 会依据 QoS 类确定优先驱逐的 Pod。
定义:Pod 内所有容器必须同时配置requests(资源请求量)和limits(资源限制量),且两者数值完全相等;此配置下,Pod 的资源不会被其他 Pod 抢占。
核心优势:资源分配最稳定,适合关键任务(如生产环境中的核心服务),在资源竞争场景中优先级最高,几乎不会被驱逐,可保障核心服务的持续稳定运行。
潜在不足:资源利用率较低,因limits严格限制资源使用上限,即使节点有空闲资源,Pod 也无法超额使用。
适用场景:生产环境中的关键任务服务,如数据库(MySQL、PostgreSQL)、核心业务 API 服务、消息队列(Kafka)等对稳定性要求极高的组件。
配置示例:
resources: requests: # 资源请求量(集群承诺分配的最小资源) cpu: "500m" # 500毫核(即0.5核) memory: "8Gi" # 8GB内存 limits: # 资源限制量(Pod可使用的最大资源) cpu: "500m" # 与requests相等 memory: "8Gi" # 与requests相等
定义:
requests 或 limits,但两者的值不相等,或者部分容器没有设置资源。requests 的资源,但不能超过 limits。核心优势:资源利用率较高,支持动态弹性使用资源;未配置limits时,可使用节点剩余的全部空闲资源;资源竞争时优先级高于 BestEffort,低于 Guaranteed。
潜在不足:资源稳定性弱于 Guaranteed,当节点资源紧张时,若 Pod 使用资源超过requests,可能被优先驱逐。
适用场景:适合非关键任务服务,如开发环境、测试环境,或需要一定资源保证但允许资源动态扩展的服务。
配置示例:
resources: requests: cpu: "500m" memory: "8Gi" limits: cpu: "1" # 1核(超过requests的500m) memory: "16Gi" # 16GB(超过requests的8Gi)
定义:Pod 内所有容器均未配置requests和limits,完全依赖节点的空闲资源运行,集群不承诺分配任何固定资源。
核心优势:资源利用率最高,在节点资源充足时可最大化使用空闲资源,适合资源需求波动极大的场景。
潜在不足:资源稳定性最低,在节点资源紧张时优先级最低,会被优先驱逐,服务中断风险极高。
适用场景:低优先级的临时任务或非核心辅助服务,如临时数据处理脚本、日志归档任务、测试环境的临时调试 Pod 等。
配置示例:
resources: # 未配置任何requests和limits
业务类型 | 推荐 QoS 类 | 核心目标 | 典型组件示例 |
|---|---|---|---|
核心业务服务 | Guaranteed | 保障稳定性,避免服务中断 | 数据库、核心 API、消息队列 |
非核心业务服务 | Burstable | 平衡资源利用率与稳定性 | 缓存、日志采集、监控代理 |
临时 / 低优任务 | BestEffort | 最大化利用空闲资源 | 临时脚本、测试 Pod |
通过 VKE 控制台的 “云原生观测 - 监控中心 - 监控看板”,可直观查看集群资源配置与使用情况,结合 QoS 规则快速定位风险。
进入看板后,可按Namespace(命名空间)、工作负载类型(Deployment、StatefulSet、DaemonSet)、容器组(Pod)筛选数据,核心关注以下指标:
requests/limits、内存 requests/limits;limits)、内存使用率(实际使用量 /limits)、CPU 请求满足率(实际使用量 /requests)。结合配置数据与使用数据,按 “CPU 风险”“内存风险” 分类识别,具体规则如下:
风险类型 | 识别条件 | 可能后果 |
|---|---|---|
未配置风险 | Pod 未设置 CPU | 无法获得集群资源承诺,资源竞争时优先被驱逐,导致服务无响应或频繁重启 |
配置不足风险 | CPU 使用率长期 > 80%(或超 | 服务运行缓慢、请求响应延迟升高,甚至出现超时错误 |
配置过度风险 | CPU 使用率长期 < 30% | 资源闲置,增加集群成本(尤其按资源配置计费场景) |
风险类型 | 识别条件 | 可能后果 |
|---|---|---|
未配置风险 | Pod 未设置内存 | 易因节点内存耗尽被驱逐,或自身内存溢出(OOM)导致崩溃 |
配置不足风险 | 内存使用率长期 > 90%(或超 | 触发 OOM(Out Of Memory),Pod 被强制终止,服务中断 |
配置过度风险 | 内存使用率长期 < 40% | 内存资源闲置,浪费集群容量,增加成本 |
某 MySQL Pod(Guaranteed 类)内存requests/limits均为 4Gi,监控显示内存使用率长期维持在 95% 以上,且多次出现使用率超 100% 的峰值 —— 需警惕 OOM 导致数据库崩溃,属于内存配置不足风险。
某测试 API Pod(BestEffort 类)未配置 CPU requests/limits,监控显示 CPU 使用率波动极大(0%~100%),且在业务高峰期频繁被驱逐 —— 属于CPU 未配置风险,影响测试效率。
某 Redis 缓存 Pod(Burstable 类)CPU limits设为 4 核,监控显示 CPU 使用率长期低于 20%—— 属于CPU 配置过度风险,浪费 4 核资源的成本。
识别风险后,需结合业务特性与 QoS 规则,针对性调整 Pod 的requests/limits,平衡稳定性、性能与成本。
若出现 “配置不足风险”(如内存使用率超 90%),可适当提高requests/limits(需确保两者相等),例如从 4Gi 内存提升至 8Gi;
若出现 “配置过度风险”(如 CPU 使用率长期 < 30%),可小幅降低requests/limits(需先评估业务峰值,避免降配后出现性能问题)。
若出现 “配置不足风险”(如 CPU 使用率超limits),可提高limits(如从 1 核提至 2 核),或小幅提高requests;
若出现 “配置过度风险”(如内存使用率 < 30%),可降低limits(如从 16Gi 降至 8Gi),或降低requests以释放集群资源。
若需提升稳定性(如避免频繁被驱逐),可改为 Burstable 类,配置最低requests(如 CPU 100m、内存 256Mi);
若无需稳定性保障,可维持现状,但需监控节点资源,避免占用核心服务资源。
调整配置后,需在监控看板持续观察 1~2 个业务周期(如 1 天或 1 个完整业务峰值期),验证:
云原生可观测服务是 VKE 集群资源风险识别的 “核心工具”,结合 Kubernetes QoS 规则,可实现从 “被动故障排查” 到 “主动风险预防” 的转变。关键实践要点如下:
requests/limits,平衡稳定性与成本;