--- title: 为容器和 Pods 分配 CPU 资源 content_template: templates/task weight: 20 --- {{% capture overview %}} 此页面显示如何将 CPU *request* 和 CPU *limit* 分配给一个容器。容器使用的 CPU 不能超过配额限制。 如果系统有空闲的 CPU 时间,则可以保证根据请求给容器分配尽可能多的 CPU 资源。 {{% /capture %}} {{% capture prerequisites %}} {{< include "task-tutorial-prereqs.md" >}} {{< version-check >}} 集群中的每个节点必须至少具有 1 个 CPU。 此页面上的一些步骤要求您在集群中运行[metrics-server](https://github.com/kubernetes-incubator/metrics-server) 服务。如果您的集群中已经有正在运行的 metrics-server 服务,那么您可以跳过这些步骤。 如果您正在运行{{< glossary_tooltip term_id="minikube" >}},请运行以下命令启用 metrics-server: ```shell minikube addons enable metrics-server ``` 查看是 metrics-server(或者其他资源度量 API 服务提供者,`metrics.k8s.io` )是否正在运行,请键入以下命令: ```shell kubectl get API services ``` 如果资源指标 API 可用,则会输出将包含一个参考信息 `metrics.k8s.io`。 ``` NAME v1beta1.metrics.k8s.io ``` {{% /capture %}} {{% capture steps %}} ## 创建一个命名空间 创建一个命名空间 {{< glossary_tooltip term_id="namespace" >}},以便在本练习中创建的资源与集群的其余部分资源隔离。 ```shell kubectl create namespace CPU -example ``` ## 指定一个 CPU 请求和 CPU 限制 要为容器指定 CPU 请求,请包含 `resources:requests` 字段 在容器资源清单中。要指定 CPU 限制,请包含 `resources:limits`。 在本练习中,您将创建一个具有一个容器的 Pod。容器将会请求 0.5 个 CPU,而且最多限制使用 1 个 CPU。 这是 Pod 的配置文件: {{< codenew file="pods/resource/cpu-request-limit.yaml" >}} 配置文件的 `args` 部分提供了容器启动时的参数。 -cpus "2"参数告诉容器尝试使用 2 个 CPU。 创建 Pod 命令如下: ```shell kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/resource/cpu-request-limit.yaml --namespace=cpu-example ``` 验证上述创建的 Pod 处于 Running 状态 ```shell kubectl get pod cpu-demo --namespace=cpu-example ``` 查看显示关于 Pod 的详细信息 ```shell kubectl get pod cpu-demo --output=yaml --namespace=cpu-example ``` 输出显示 Pod 中的一个容器的 CPU 请求为 500 milli CPU,并且 CPU 限制为 1 个 CPU。 ```yaml resources: limits: CPU : "1" requests: CPU : 500m ``` 使用 `kubectl top` 命令来获取该 Pod 的指标数据: ```shell kubectl top pod cpu-demo --namespace=cpu-example ``` 此示例的输出,显示 Pod 使用的是974 milliCPU,即仅略低于 Pod 配置中指定的 1 个 CPU 的限制。 ``` NAME CPU (cores) MEMORY(bytes) CPU -demo 974m ``` 回想一下,通过设置 `- CPU "2"`,您将容器配置为尝试使用 2 个 CPU,但是只允许容器使用大约 1 个 CPU。容器的 CPU 使用量受到限制,因为该容器正尝试使用超出其限制的 CPU 资源。 {{< note >}} CPU 使用率低于1.0的另一种可能的解释是,节点可能没有足够的 CPU 资源可用。回想一下,此练习的先决条件需要 您的节点至少具有 1 个 CPU。如果您的容器在只有 1 个 CPU 的节点上运行,则容器无论为容器指定的 CPU 限制如何,都不能使用超过 1 个 CPU。 {{< /note >}} ## CPU 单元 CPU 资源以 *CPU* 单位度量。Kubernetes中的一个 CPU 等同于: * 1 个 AWS vCPU * 1 个 GCP核心 * 1 个 Azure vCore * 1 个具有超线程功能的裸机英特尔处理器上的超线程 允许使用小数值。要求 0.5 CPU 的容器保证一半 CPU 作为请求 1 个 CPU 的容器。 您可以使用后缀 m 表示毫。例如 100m CPU,100 milliCPU 和 0.1 CPU 都相同。 精度不能超过 1m。 始终要求 CPU 是绝对数量,而不是相对数量。0.1 在单核,双核或 48 核计算机上的 CPU 数量值是一样的。 ```shell kubectl delete pod cpu-demo --namespace=cpu-example ``` ## 对您的节点而言,设置一个 CPU 过大的请求 CPU 请求和限制与容器相关联,但是我们可以考虑一下 CPU 对应 Pod 的请求和限制这样的场景:Pod 对 CPU 使用量的请求等于 Pod 中所有容器的请求数量。 同样,CPU 对 Pod 请求资源的限制等于 Pod 中所有容器的请求的 CPU 资源限制数。 Pod 调度基于请求。仅在以下情况下,Pod 将会在节点上运行:节点具有足够的 CPU 资源可用于满足 Pod CPU 请求。 在本练习中,您将创建一个 Pod,该 Pod 的 CPU 请求对于集群中任何节点的容量而言都会过大。 这是 Pod 的配置文件,Pod 中有一个容器。容器请求 100 个 CPU,这可能会超出集群中任何节点的容量。 {{< codenew file="pods/resource/cpu-request-limit-2.yaml" >}} 使用如下命令创建该 Pod ```shell kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/resource/cpu-request-limit-2.yaml --namespace=cpu-example ``` 查看该 Pod 的状态 ```shell kubectl get pod cpu-demo-2 --namespace=cpu-example ``` 输出显示 Pod 状态为Pending。也就是说,尚未将 Pod 调度到任何节点上运行, 并且 Pod 将无限期地处于Pending状态: ```shell kubectl get pod cpu-demo-2 --namespace=cpu-example ``` ``` NAME READY STATUS RESTARTS AGE cpu-demo-2 0/1 Pending 0 7m ``` 查看有关 Pod 的详细信息,包括事件如下: ```shell kubectl describe pod cpu-demo-2 --namespace=cpu-example ``` 输出显示由于节点上的 CPU 资源不足,无法调度容器 ``` Events: Reason Message ------ ------- FailedScheduling No nodes are available that match all of the following predicates:: Insufficient cpu (3). ``` 删除您的 Pod ```shell kubectl delete pod cpu-demo-2 --namespace=cpu-example ``` ## 如果没有指定 CPU 限制 如果您没有为容器指定 CPU 限制,则适用以下情况之一: * 容器在可以使用的 CPU 资源上没有上限。容器可以使用运行该节点的所有可用 CPU 资源。 * 容器在具有默认 CPU 限制的命名空间中运行,并且系统会自动为容器分配默认限制。集群管理员可以使用 [LimitRange](/docs/reference/generated/kubernetes-api/{{< param "version" >}}/#limitrange-v1-core/) 指定 CPU 限制的默认值。 ## CPU 请求和限制的初衷 通过配置 CPU 请求和在您的容器中运行的容器的限制 集群,您可以有效利用集群上可用的 CPU 资源 节点。通过将 Pod CPU 请求保持在较低水平,可以使 Pod 成为 预定的。通过使 CPU 限制大于 CPU 请求,您可以完成两件事: * Pod 可能会有大量活动,它利用恰好可用的 CPU 资源。 * Pod 在突发期间可以使用的 CPU 资源数量被限制为合理的数量。 ## 清理 删除名称空间: ```shell kubectl delete namespace cpu-example ``` {{% /capture %}} {{% capture whatsnext %}} ### 针对应用开发者 * [将内存资源分配给容器和 Pod](/docs/tasks/configure-pod-container/assign-memory-resource/) * [配置 Pod 服务质量](/docs/tasks/configure-pod-container/quality-service-pod/) ### 针对集群管理员 * [配置名称空间的默认内存请求和限制](/docs/tasks/administer-cluster/memory-default-namespace/) * [为命名空间配置默认的 CPU 请求和限制](/docs/tasks/administer-cluster/cpu-default-namespace/) * [为命名空间配置最小和最大内存限制](/docs/tasks/administer-cluster/memory-constraint-namespace/) * [为命名空间配置最小和最大 CPU 约束](/docs/tasks/administer-cluster/cpu-constraint-namespace/) * [为命名空间配置内存和 CPU 配额](/docs/tasks/administer-cluster/quota-memory-cpu-namespace/) * [为命名空间配置 Pod 配额](/docs/tasks/administer-cluster/quota-pod-namespace/) * [配置 API 对象的配额](/docs/tasks/administer-cluster/quota-api-object/) {{% /capture %}}