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| title | content_type | weight |
|---|---|---|
| 为容器和 Pods 分配 CPU 资源 | task | 20 |
本页面展示如何为容器设置 CPU request（请求） 和 CPU limit（限制）。 容器使用的 CPU 不能超过所配置的限制。 如果系统有空闲的 CPU 时间，则可以保证给容器分配其所请求数量的 CPU 资源。
{{% heading "prerequisites" %}}
{{< include "task-tutorial-prereqs.md" >}} {{< version-check >}}
集群中的每个节点必须至少有 1 个 CPU 可用才能运行本任务中的示例。
本页的一些步骤要求你在集群中运行metrics-server 服务。如果你的集群中已经有正在运行的 metrics-server 服务，可以跳过这些步骤。
如果你正在运行{{< glossary_tooltip term_id="minikube" >}}，请运行以下命令启用 metrics-server：
minikube addons enable metrics-server
查看 metrics-server（或者其他资源度量 API metrics.k8s.io 服务提供者）是否正在运行，
请键入以下命令：
kubectl get apiservices
如果资源指标 API 可用，则会输出将包含一个对 metrics.k8s.io 的引用。
NAME
v1beta1.metrics.k8s.io
创建一个名字空间
创建一个{{< glossary_tooltip text="名字空间" term_id="namespace" >}}，以便将 本练习中创建的资源与集群的其余部分资源隔离。
kubectl create namespace cpu-example
指定 CPU 请求和 CPU 限制
要为容器指定 CPU 请求，请在容器资源清单中包含 resources: requests 字段。
要指定 CPU 限制，请包含 resources:limits。
在本练习中，你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：
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/resource/cpu-request-limit.yaml --namespace=cpu-example
验证所创建的 Pod 处于 Running 状态
kubectl get pod cpu-demo --namespace=cpu-example
查看显示关于 Pod 的详细信息：
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。
resources:
limits:
cpu: "1"
requests:
cpu: 500m
使用 kubectl top 命令来获取该 Pod 的度量值数据：
kubectl top pod cpu-demo --namespace=cpu-example
此示例输出显示 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 <something>
回想一下，通过设置 -cpu "2"，你将容器配置为尝试使用 2 个 CPU，
但是容器只被允许使用大约 1 个 CPU。
容器的 CPU 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你的节点至少具有 1 个 CPU 可用。 如果你的容器在只有 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 单位
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
- 裸机上具有超线程能力的英特尔处理器上的 1 个超线程
小数值是可以使用的。一个请求 0.5 CPU 的容器保证会获得请求 1 个 CPU 的容器的 CPU 的一半。
你可以使用后缀 m 表示毫。例如 100m CPU、100 milliCPU 和 0.1 CPU 都相同。
精度不能超过 1m。
CPU 请求只能使用绝对数量，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。
删除 Pod：
kubectl delete pod cpu-demo --namespace=cpu-example
设置超过节点能力的 CPU 请求
CPU 请求和限制与都与容器相关，但是我们可以考虑一下 Pod 具有对应的 CPU 请求和限制这样的场景。 Pod 对 CPU 用量的请求等于 Pod 中所有容器的请求数量之和。 同样，Pod 的 CPU 资源限制等于 Pod 中所有容器 CPU 资源限制数之和。
Pod 调度是基于资源请求值来进行的。 仅在某节点具有足够的 CPU 资源来满足 Pod CPU 请求时，Pod 将会在对应节点上运行：
在本练习中，你将创建一个 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。 下面是 Pod 的配置文件，其中有一个容器。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" >}}
创建 Pod：
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/resource/cpu-request-limit-2.yaml --namespace=cpu-example
查看该 Pod 的状态：
kubectl get pod cpu-demo-2 --namespace=cpu-example
输出显示 Pod 状态为 Pending。也就是说，Pod 未被调度到任何节点上运行， 并且 Pod 将无限期地处于 Pending 状态：
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，包含事件：
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).
删除你的 Pod：
kubectl delete pod cpu-demo-2 --namespace=cpu-example
如果不指定 CPU 限制
如果你没有为容器指定 CPU 限制，则会发生以下情况之一：
-
容器在可以使用的 CPU 资源上没有上限。因而可以使用所在节点上所有的可用 CPU 资源。
-
容器在具有默认 CPU 限制的名字空间中运行，系统会自动为容器设置默认限制。 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
通过配置你的集群中运行的容器的 CPU 请求和限制，你可以有效利用集群上可用的 CPU 资源。 通过将 Pod CPU 请求保持在较低水平，可以使 Pod 更有机会被调度。 通过使 CPU 限制大于 CPU 请求，你可以完成两件事：
- Pod 可能会有突发性的活动，它可以利用碰巧可用的 CPU 资源。
- Pod 在突发负载期间可以使用的 CPU 资源数量仍被限制为合理的数量。
清理
删除名称空间：
kubectl delete namespace cpu-example