2025-02-12

Kubernetes Resource Limits: Waarom CPU-limieten Slecht Zijn en Geheugenlimieten Nodig Zijn

In elke goed functionerende omgeving, of het nu een legerunit of een Kubernetes-cluster is, moeten resources slim worden toegewezen. Je wilt een legerunit die goed uitgerust, goed georganiseerd en op topniveau presterend is. Hetzelfde geldt voor je applicaties in Kubernetes: sommige resources moeten flexibel gedeeld worden, terwijl andere strikt beheerd moeten worden om instabiliteit te voorkomen.

Twee belangrijke resources in Kubernetes zijn CPU en geheugen, maar ze werken op totaal verschillende manieren. CPU is een comprimeerbare resource—het kan flexibel gedeeld worden, dus strikte limieten opleggen leidt vaak tot inefficiënties. Geheugen daarentegen is niet comprimeerbaar—eens toegewezen, moet het correct beheerd worden om crashes te voorkomen.Laten we eens kijken hoe deze principes werken door een goed draaiende legerunit als voorbeeld te nemen en de link te leggen met Kubernetes-resourcebeheer.

CPU-limieten: Waarom Het Beperken van een Comprimeerbare Resource een Slecht Idee Is

CPU is zoals slaap in een legerunit—iedereen heeft het nodig, maar niet in exact dezelfde hoeveelheid of op exact hetzelfde moment. Als een soldaat meer slaap nodig heeft na een uitputtende missie, moet hij dat kunnen krijgen, zolang een andere soldaat die minder nodig heeft, eerder opstaat. Vaste slaapschema’s ondermijnen de prestaties van de hele eenheid.

Analogie: Soldaten en Slaap

Stel je een legerunit voor met een strikte regel: iedere soldaat krijgt precies zes uur slaap, niet meer, niet minder.

  • Een soldaat die nachtwacht had, heeft acht uur nodig, maar moet wakker worden en blijft vermoeid.
  • Een andere soldaat had een rustige dag en heeft maar vier uur nodig, maar moet toch zes uur blijven liggen zonder nut.
  • Het resultaat? Sommige soldaten lopen op hun tandvlees, terwijl anderen nutteloze tijd verspillen.

Dit is exact wat er gebeurt wanneer CPU-limieten worden opgelegd in Kubernetes. Als een pod tijdelijk meer CPU nodig heeft maar wordt beperkt, wordt hij afgeknepen, zelfs als er ongebruikte CPU over is. In plaats van rigide limieten, is het beter om CPU flexibel te delen, zodat het systeem zo efficiënt mogelijk werkt.

Andere Voorbeelden van CPU-toewijzing:
  • Publieke Wi-Fi in een café – Elke klant krijgt exact 1 Mbps bandbreedte. Een simpele surfer gebruikt amper iets, terwijl iemand met een videogesprek vastloopt. Ondertussen gaat ongebruikte bandbreedte verloren.
  • Rijstroken op een snelweg – Als elke auto vastzit in een toegewezen rijstrook, blijven sommige rijstroken leeg terwijl anderen overvol zijn.
  • Boeken uitlenen in een bibliotheek – Iedereen mag exact twee boeken lenen. Sommigen nemen boeken die ze niet echt nodig hebben, terwijl anderen nuttige boeken niet kunnen meenemen.

Belangrijkste inzicht: CPU moet dynamisch gedeeld worden op basis van de vraag. Strikte CPU-limieten verminderen efficiëntie en veroorzaken onnodige vertragingen.

Geheugenlimieten: Waarom Het Beperken van een Niet-Comprimeerbare Resource Essentieel Is

Geheugen, in tegenstelling tot CPU, is niet comprimeerbaar. Als een proces geheugen gebruikt, blijft het vastzitten tot het expliciet wordt vrijgegeven. Als een pod te veel geheugen gebruikt, kan dit ertoe leiden dat andere workloads crashen. Dit is waarom geheugen strikt beheerd moet worden met limieten, net zoals opslagruimte in een legerunit.

Analogie: Soldaten en Opslagkluizen

Elke soldaat in een legerunit heeft een persoonlijke opslagkluis voor essentiële spullen—munitie, uitrusting en persoonlijke bezittingen.

  • Sommige soldaten pakken efficiënt in en hebben ruimte over.
  • Anderen proberen te veel op te slaan en steken hun extra spullen in iemand anders zijn kluis.
  • Wanneer die soldaat zijn eigen spullen nodig heeft, gooit hij de extra uitrusting eruit, mogelijk iets belangrijks.

Dit is exact wat er gebeurt als geheugenlimieten niet worden ingesteld in Kubernetes. Als een pod te veel geheugen gebruikt, moet het systeem mogelijk processen dwingen te stoppen of pods te killen, wat kan leiden tot dataverlies of crashes. Door geheugenlimieten in te stellen, voorkomen we dat één pod alle resources opslokt en andere workloads in gevaar brengt.

Andere Voorbeelden van Geheugenbeheer:
  • Opslagruimte in een magazijn – Als één bedrijf te veel voorraad opslaat, moeten anderen goederen weggooien om plaats te maken.
  • Handbagage in een vliegtuig – Als één passagier te veel bagage in de rekken stopt, moeten anderen hun tassen inchecken.
  • Een gedeelde koelkast – Als één persoon de hele koelkast vult, moeten anderen voedsel weggooien om plaats te maken.

Belangrijkste inzicht: Geheugen moet strikt beperkt worden om te voorkomen dat een enkele workload het hele systeem destabiliseert.

De Perfect Werkende Legerunit = Een Geoptimaliseerd Kubernetes-cluster

Net zoals een legerunit optimaal functioneert wanneer:

Soldaten de slaap krijgen die ze nodig hebben (CPU wordt dynamisch gedeeld)

Opslagruimte correct beheerd wordt (Geheugen wordt correct toegewezen en gelimiteerd)

Draait een Kubernetes-cluster optimaal wanneer:

CPU flexibel beschikbaar is voor workloads die het nodig hebben, zonder kunstmatige limieten

Geheugen zorgvuldig wordt beheerd, zodat geen enkele workload alles opeist en anderen destabiliseert

Conclusie

Bij het configureren van Kubernetes-resources is het belangrijk om te onthouden:

🚫 Vermijd CPU-limieten waar mogelijk - ze zorgen voor inefficiënties en onnodige throttling.

Stel geheugenlimieten in - ze voorkomen crashes en zorgen voor eerlijke verdeling van resources.

Door CPU en geheugen op de juiste manier te behandelen, creëer je een efficiënt, stabiel en krachtig Kubernetes-cluster—net zoals een elite-eenheid die op volle capaciteit opereert.

💡Wat denk jij? Heb je al problemen ondervonden met CPU- of geheugenlimieten in Kubernetes? Laat het ons weten!

Onze laatste blogposts