在CentOS上部署和管理Kubernetes（k8s）集群时，资源分配是一个关键步骤。以下是一些详细的步骤和策略，帮助你在CentOS上成功部署Kubernetes并进行有效的资源分配和管理：

资源分配基本步骤

1. 系统准备：

   • 更新系统：sudo yum update -y
   • 安装必要的软件包：sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
   • 关闭防火墙和SELinux：

     sudo systemctl stop firewalld
     sudo systemctl disable firewalld
     sudo sed -i 's/SELINUX.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config
     sudo swapoff -a && echo 'vm.swappiness  0' /etc/sysctl.conf
     

   • 配置静态网络：编辑 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 文件，设置静态IP地址、网关和DNS。

2. 安装Docker：

   • 添加Docker的yum源：

     sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
     

   • 安装Docker CE：

     sudo yum install -y docker-ce
     sudo systemctl start docker
     sudo systemctl enable docker
     

3. 安装Kubernetes组件：

   • 添加Kubernetes的yum源：

     cat <<EOF > /etc/yum.repos.d/kubernetes.repo
     [kubernetes]
     name=Kubernetes
     baseurl=https://packages.cloud.google.com/yum/repos/kubernetes-el7-x86_64
     enabled=1
     gpgcheck=1
     repo_gpgcheck=1
     gpgkey=https://packages.cloud.google.com/yum/doc/yum-key.gpg https://packages.cloud.google.com/yum/doc/rpm-package-key.gpg
     EOF
     

   • 安装kubelet、kubeadm和kubectl：

     sudo yum install -y kubelet kubeadm kubectl
     sudo systemctl enable kubelet && sudo systemctl start kubelet
     

4. 初始化Master节点：

   sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
   

5. 安装网络插件：

   • 安装Flannel网络插件：

     kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
     

6. 配置kubectl：

   mkdir -p $HOME/.kubes
   sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
   sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
   

7. 验证安装：

   • 验证Docker安装：

     sudo docker run hello-world
     

   • 验证kubectl安装：

     kubectl get nodes
     

资源请求和限制

在Kubernetes中，资源分配主要通过定义Pod的资源请求和限制来实现。以下是一个示例Pod配置文件：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: nginx
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"

动态资源分配（DRA）

虽然DRA目前还在alpha阶段，但它展示了强大的潜力，可以通过动态管理资源来提高集群的资源利用率。

资源调度策略

1. 定向调度与亲和性：

   • 使用nodeName或nodeSelector来强制将Pod调度到特定的节点。
   • 使用nodeAffinity、podAffinity和podAntiAffinity来实现更复杂的调度规则。

2. 资源拓扑感知调度：

   • 利用Kubernetes的CPU Manager功能，根据节点的NUMA拓扑结构进行CPU分配。

3. 服务质量（QoS）：

   • 根据Pod的需求设置不同的QoS级别，以确保关键应用的性能。

4. 调度器插件：

   • 使用调度器插件来扩展调度器的功能，如podTopologySpread插件可以自动将Pod分布到不同的节点上。

监控与调整

使用监控工具（如Prometheus）来监控集群的负载和性能，根据监控数据进行调度策略的调整。

通过以上步骤和策略，你可以在CentOS上成功部署Kubernetes并进行有效的资源分配和管理。根据实际需求，可以进一步调整和优化资源分配策略。