[Kubernetes] 리소스 쿼터(Resource Quota)와 리밋 레인지(Limit Range)

vinca·2023년 12월 18일

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Introduction

시스템의 자원량의 사용을 제한하는 방법인 리소스 쿼터와 리밋 레인지에 대해서 알아보자.

리소스 쿼터

리소스 쿼터는 네임스페이스 단위로 시스템의 총 자원량을 제한할 수 있는 방법이다.

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: quota-dev1
  namespace: dev1
spec:
  hard:
    pods: 10
    managed-nfs-storage.storageclass.storage.k8s.io/persistentvolumeclaims: "2"
    managed-nfs-storage.storageclass.storage.k8s.io/requests.storage: "2Gi"
    #persistentvolumeclaims: "2"
    #requests.storage: "2Gi"

dev1 네임스페이스에 대해서 pods 는 10개, persistentvolumeclaims는 2개, storage는 2Gi로 제한하였다.

# dev1 네임스페이스의 리소스 쿼터 확인
k get resourcequotas -n dev1

3Gi 스토리지 테스트

dev1 네임스페이스에 3Gi 스토리지를 가지는 PV를 할당하려고 테스트 해보자.

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: quota-3g-pvc-failure
  namespace: dev1
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 3Gi
  storageClassName: managed-nfs-storage

2Gi 까지 스토리지가 제한되어 실패했다는 메세지가 출력되는 것을 확인할 수 있다.

1Gi 스토리지 테스트 x 3회

dev1 네임스페이스에 1Gi 스토리지를 가지는 PV를 할당하도록 해보자.
이를 총 3번 반복하면 어떻게 될까?

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: quota-1g-pvc1 # 총 3번 배포
  namespace: dev1
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
  storageClassName: managed-nfs-storage

최대 2Gi로 제한되어 있으므로 3번째(3Gi)를 할당할 때 실패하는 것을 확인할 수 있다.

pod 20개 바포

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: quota-pod11-failure
  namespace: dev1
spec:
  replicas: 20
  selector:
    matchLabels:
      app: quota-pod11-failure
  template:
    metadata:
      labels:
        app: quota-pod11-failure
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx

dev1 네임스페이스에 파드를 총 20개를 요청했지만 리소스 쿼터의 pod 정책에 의해서 최대 10개가 생성된 것을 확인할 수 있다.

실패 로그 확인

# 컨트롤러 매니저의 로그를 통해서 확인
k logs -n kube-system kube-controller-manager-m-k8s | tail
# replicasets의 describe에서도 확인 가능
k describe -n dev1 replicasets.apps

이러한 파드를 생성하고 삭제를 담당하는 것은 kube-controller-manager에서 관리되는 replication controller 가 수행하므로 컨트롤러 매니저의 로그에서 실패 메세지를 확인할 수 있다.

리밋 레인지

리밋 레인지는 네임스페이스 내의 각 개별 파드나 컨테이너가 사용할 수 있는 최소 및 최대 자원의 범위를 설정할 수 있는 방법이다.

바로 실습을 통해 확인해 보자.

실습

LimitRange 코드를 살펴보자.

PVC의 최대 크기를 2Gi로 설정하고 최소 크기를 1Gi로, Container의 default(최대 값)을 512Mi로 defaultRequest(기본 값)을 256Mi로 설정하였다.

apiVersion: v1
kind: LimitRange
metadata:
  name: limits-dev2
  namespace: dev2
spec:
  limits:
  - type: PersistentVolumeClaim
    max:
      storage: 2Gi
    min:
      storage: 1Gi
  - type: Container
    default:
      memory: 512Mi
    defaultRequest:
      memory: 256Mi

3번 노드에 배포

6개의 파드를 dev2 네임스페이스를 가지고 모두 3번노드에 배포하면 어떻게 될까?

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: limits-defaultrequest
  namespace: dev2
spec:
  replicas: 6 # will be out of memory
  selector:
    matchLabels:
      app: limits-defaultrequest
  template:
    metadata:
      labels:
        app: limits-defaultrequest
    spec:
      containers:
      - name: chk-log
        image: sysnet4admin/chk-log
        volumeMounts:
        - name: pvc-vol
          mountPath: /audit
      volumes:
      - name: pvc-vol
        persistentVolumeClaim:
          claimName: limits-1g-pvc
      nodeName: w3-k8s # 모두 3번 노드에 배포