配置Pods和containers--为Containers和Pods分配CPU资源

指定CPU请求和CPU限制

要为容器指定CPU请求，在容器资源清单中使用resources:requests字段。要指定CPU限制，使用resources:limits。

cpu-request-limit.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: cpu-demo
  namespace: cpu-example
spec:
  containers:
  - name: cpu-demo-ctr
    image: vish/stress
    resources:
      limits:
        cpu: "1"
      requests:
        cpu: "0.5"
    args:
    - -cpus
    - "2"

配置文件的args部分在容器启动时为其提供参数。-cpus“2”参数告诉容器尝试使用2个cpu。

创建Pod：

kubectl apply -f cpu-request-limit.yaml --namespace=cpu-example

确认POD正在运行：

kubectl get pod cpu-demo --namespace=cpu-example

查看有关POD的详细信息：

kubectl get pod cpu-demo --output=yaml --namespace=cpu-example

输出显示Pod中的一个容器具有500 milliCPU的CPU请求和1 CPU的CPU限制。

resources:
  limits:
    cpu: "1"
  requests:
    cpu: 500m

使用kubectl top获取Pod的度量：

kubectl top pod cpu-demo --namespace=cpu-example

这个示例输出显示pod正在使用974milliCPU，这只是比Pod配置中指定的1CPU的限制少了一点。

NAME                        CPU(cores)   MEMORY(bytes)
cpu-demo                    974m         <something>

回想一下，通过设置-cpu“2”，将容器配置为尝试使用2个CPU，但容器只允许使用大约1个CPU。容器的CPU使用正在被限制，因为容器正在尝试使用超过其限制的CPU资源。

注意：CPU使用低于1.0的另一个可能的解释是节点可能没有足够的可用CPU资源。回想一下，这个练习的先决条件要求每个节点至少有一个cpu。如果容器在只有1个CPU的节点上运行，则无论为容器指定的CPU限制如何，容器都不能使用超过1个CPU。

 

CPU单元

 

CPU资源是以CPU单位度量的。在kubernetes中，一个CPU相当于：

   - 1 AWS VCPU

   - 1 GCP核心

   - 1个azure vcore

   - 1个带超线程的裸机Intel处理器上的超线程

允许使用小数。一个请求0.5CPU的容器的cpu保证是请求1CPU的容器的一半。你可以用后缀m来表示milli。例如100M CPU、100毫CPU和0.1 CPU都是相同的。不允许精度小于1m。

 

CPU总是作为绝对数量请求，而不是作为相对数量；0.1是单核、双核或48核计算机上相同数量的CPU。

删除Pod

kubectl delete pod cpu-demo --namespace=cpu-example

 

 

指定对节点来说太大的CPU请求

CPU请求和限制与容器相关，但将Pod视为具有CPU请求和限制是有用的。Pod的CPU请求是Pod中所有容器的CPU请求的总和。同样，Pod的CPU限制是Pod中所有容器的CPU限制之和。

 

Pod调度基于请求。只有当节点有足够的CPU资源来满足Pod CPU请求时，Pod才会被安排在节点上运行。

 

如下将创建一个Pod，它的CPU请求太大，超过集群中任何节点的容量。这是一个有一个容器的Pod的配置文件。容器请求100个CPU，这可能会超过集群中任何节点的容量。

cpu-request-limit-2.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: cpu-demo-2
  namespace: cpu-example
spec:
  containers:
  - name: cpu-demo-ctr-2
    image: vish/stress
    resources:
      limits:
        cpu: "100"
      requests:
        cpu: "100"
    args:
    - -cpus
    - "2"

创建Pod：

kubectl apply -f cpu-request-limit-2.yaml --namespace=cpu-example

查看POD状态：

kubectl get pod cpu-demo-2 --namespace=cpu-example

输出显示POD状态为挂起。也就是说，pod没有被安排在任何节点上运行，它将无限期地保持在挂起状态：

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：

kubectl describe pod cpu-demo-2 --namespace=cpu-example

输出显示，由于节点上的CPU资源不足，无法计划容器：

Events:
  Reason                        Message
  ------                        -------
  FailedScheduling      No nodes are available that match all of the following predicates:: Insufficient cpu (3).

删除Pod：

kubectl delete pod cpu-demo-2 --namespace=cpu-example

 

 

如果未指定CPU限制

如果未指定容器的CPU限制，则以下情况之一适用：

   - 容器对它可以使用的CPU资源没有上限。容器可以使用其运行所在节点上可用的所有CPU资源。

   - 容器正在具有默认CPU限制的命名空间中运行，容器将自动分配默认限制。群集管理员可以使用LimitRange指定CPU限制的默认值。

 

CPU请求和限制的动机

通过配置集群中运行的容器的CPU请求和限制，可以有效地利用集群节点上可用的CPU资源。通过保持Pod CPU请求低，可以给Pod很好的被调度的机会。通过CPU限制大于CPU请求，您可以完成两件事：

  - pod可以有突发的活动，在那里它可以利用cpu资源碰巧是可用的。

  - pod在突发期间可以使用的cpu资源量被限制在某个合理的数量。