限制存储消耗

本实验展示了如何在一个命名空间里限制存储的消耗。

一，实验目的

1，希望通过限制单个命名空间的存储消耗来控制成本。
2，限制的方面：

单个命名空间里申请持久卷的数量(PVC 数量);
每个声明可以请求的存储量;
一个命名空间里积累的总存储消耗量。

二，实验内容

1, 使用 LimitRange 来限制对存储的请求。样例如下：

创建 LimitRange 类型的 yaml 文件:

apiVersion: v1
kind: LimitRange
metadata:
  name: storagelimits
spec:
  limits:
  - type: PersistentVolumeClaim
    max:
      storage: 2Gi
    min:
      storage: 1Mi

// limits.type 为限制的对象 —— PVC
// 此处的存储请求设置为 x (1Mi < x < 2Gi)

尝试创建申请内存 1Gi 的 PVC :

[centos@ml-k8s-1 ~]$ touch pvc1.yaml
[centos@ml-k8s-1 ~]$ vim pvc1.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc1
  annotations:
    volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "managed-nfs-storage"
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi

[centos@ml-k8s-1 ~]$ kubectl apply -f pvc1.yaml
persistentvolumeclaim/pvc1 created
[centos@ml-k8s-1 ~]$ kubectl get pvc
NAME       STATUS    VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS          AGE
pvc1       Bound     pvc-a0f522d8-5977-4c72-83bb-d57df46ffec5   1Gi        RWX            managed-nfs-storage   14s

// 因为申请的内存在合理范围，创建成功

尝试创建申请内存 2.2Gi 的 PVC :

[centos@ml-k8s-1 ~]$ vim pvc2.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc2
  annotations:
    volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "managed-nfs-storage"
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 2.2Gi

[centos@ml-k8s-1 ~]$ kubectl apply -f pvc2.yaml
Error from server (Forbidden): error when creating "pvc2.yaml": persistentvolumeclaims "pvc2" is forbidden: maximum storage usage per PersistentVolumeClaim is 2Gi, but request is 2362232012800m

//  因为申请的内存超出范围，创建失败

2, 使用 StorageQuota 限制 PVC 数目和累计存储容量。样例如下：

创建 StorageQuota 类型的 yaml 文件:

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: storagequota
spec:
  hard:
    persistentvolumeclaims: "2"
    requests.storage: "2Gi"

// 此处规定了 PVC 的数量不能超过 2 个，且所有 PVC 申请的总内存量不能超过 2Gi

尝试创建申请内存 2Gi 的 PVC :

[centos@ml-k8s-1 ~]$ vim pvc2.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc2
  annotations:
    volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "managed-nfs-storage"
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi

[centos@ml-k8s-1 ~]$ kubectl apply -f pvc2.yaml
Error from server (Forbidden): error when creating "pvc2.yaml": persistentvolumeclaims "pvc2" is forbidden: exceeded quota: storagequota, requested: persistentvolumeclaims=1,requests.storage=2Gi, used: persistentvolumeclaims=2,requests.storage=1025Mi, limited: persistentvolumeclaims=2,requests.storage=2Gi

// 以为已经存在的 pvc1 申请了 1Gi 的存储，pvc2 再申请 2Gi 就会超过规定的总存储量 2Gi，所有执行失败

尝试创建两个均申请内存 1Mi 的 PVC2 和 PVC3 :

apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: pvc2
  annotations:
    volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "managed-nfs-storage"
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 1Mi

[centos@ml-k8s-1 ~]$ kubectl apply -f pvc2.yaml
persistentvolumeclaim/pvc2 created
[centos@ml-k8s-1 ~]$ kubectl get pvc
NAME   STATUS   VOLUME                                     CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS          AGE
pvc1   Bound    pvc-a0f522d8-5977-4c72-83bb-d57df46ffec5   1Gi        RWX            managed-nfs-storage   2d16h
pvc2   Bound    pvc-796555a7-5826-4ce1-9a2c-493cd83e4a0f   1Mi        RWX            managed-nfs-storage   12s

// pvc2 在合理范围，创建成功，再创建一个 pvc3 如下：

[centos@ml-k8s-1 ~]$ kubectl apply -f pvc3.yaml
Error from server (Forbidden): error when creating "pvc3.yaml": persistentvolumeclaims "pvc3" is forbidden: exceeded quota: storagequota, requested: persistentvolumeclaims=1, used: persistentvolumeclaims=2, limited: persistentvolumeclaims=2

// 因为已存在两个 pvc ，所以 pvc3 的创建不会成功

总结

LimitRange 和 StorageQuota 的效果是相互叠加的，只要不符合其中一条规则就无法成功创建 pvc 。
若重新修改 LimitRange.yaml 文件，不影响已存在的但不符合新限制的 pvc 。
若无特意标明，以上操作均在 default 命名空间里。