Debian上如何管理Kubernetes资源

在 Debian 上管理 Kubernetes 资源

一基础准备与工具

在 Debian 上建议使用 containerd 作为容器运行时，部署 kubelet/kubeadm/kubectl，并通过 kubeadm 初始化集群与加入节点。完成后用 kubectl 进行日常资源管理。
常用 kubectl 操作：
- 查看节点与系统资源：kubectl get nodes、kubectl describe node
- 查看工作负载：kubectl get pods,deployments,services -A
- 应用与变更：kubectl apply -f <manifest.yaml>、kubectl delete -f <manifest.yaml>
- 日志与排障：kubectl logs 、kubectl describe pod
  以上流程与命令适用于在 Debian 上部署与管理 Kubernetes 集群的常规场景。

二资源配置与请求限制

为工作负载设置合理的 requests/limits，避免资源争用与 OOM。示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: app
spec:
  containers:
  - name: app
    image: nginx:1.25
    resources:
      requests:
        cpu: "500m"
        memory: "512Mi"
      limits:
        cpu: "1"
        memory: "1Gi"

在 Debian 上可结合 节点亲和性/反亲和性 将负载调度到具备特定能力的节点（如 GPU 节点），提升资源利用率与稳定性：

affinity:
  nodeAffinity:
    requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
    - labelSelector:
        matchExpressions:
        - key: kubernetes.io/gpu
          operator: In
          values: ["nvidia-gpu"]

若运行 AI/ML 等依赖专用硬件的工作负载，可关注 Kubernetes 1.32 对 动态资源分配 DRA 的增强，以便更高效地请求与共享 GPU 等专用资源。

三命名空间级配额与默认限制

使用 ResourceQuota 限制命名空间的总资源（如 cpu、memory、pods、services 等），防止单命名空间资源滥用：

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: ns-quota
  namespace: team-a
spec:
  hard:
    requests.cpu: "4"
    requests.memory: "8Gi"
    limits.cpu: "8"
    limits.memory: "16Gi"
    pods: "20"

使用 LimitRange 为容器或 Pod 设置默认 requests/limits 与取值范围，避免“一个容器吃满”影响同命名空间其他负载：

apiVersion: v1
kind: LimitRange
metadata:
  name: default-limits
  namespace: team-a
spec:
  limits:
  - default:
      cpu: "200m"
      memory: "256Mi"
    defaultRequest:
      cpu: "100m"
      memory: "128Mi"
    type: Container

配额与默认限制配合，可在命名空间内实现“总量可控 + 单容器合规”。

四调度与扩展策略

通过 节点亲和性/反亲和性 控制 Pod 分布，实现负载均衡或共置优化；必要时可采用 自定义调度器 或调整调度器插件权重，优化资源均衡与装箱策略。

基于指标的水平扩缩容：部署 Metrics Server 后创建 HPA，按 CPU/内存 等指标自动伸缩副本数：

apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: app-hpa
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: app
  minReplicas: 2
  maxReplicas: 10
  metrics:
  - type: Resource
    resource:
      name: cpu
      target:
        type: Utilization
        averageUtilization: 70

结合 节点标签 与污点/容忍度机制，将关键业务与批处理作业分离，提升稳定性与资源利用率。

五监控观测与日常运维

建议部署 Prometheus + Grafana 监控集群与应用指标，使用 cAdvisor 采集容器资源使用数据，并通过 Kubernetes Dashboard 或 K9s 进行可视化与快速巡检。
在 Debian 节点上按需优化 内核参数 与 CNI 网络（如 Calico/Flannel），并定期更新 Kubernetes 组件 与节点补丁，以获得性能改进与安全修复。
日常巡检命令示例：
- 节点资源与可调度性：kubectl describe node | egrep ‘Allocatable|Allocated resources’
- 组件健康：kubectl get pods -n kube-system
- 事件与告警：kubectl get events --sort-by=.metadata.creationTimestamp
  以上有助于持续评估资源分配效果并快速定位异常。

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