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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 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:
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:
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。
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:
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
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 的指标数据:
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 <something>
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。
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
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,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:
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:
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
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:
kubectl delete namespace cpu-example
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{{% capture whatsnext %}}
针对应用开发者
针对集群管理员
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