为容器和 Pods 分配 CPU 资源

    你必须拥有一个 Kubernetes 的集群，同时你的 Kubernetes 集群必须带有 kubectl 命令行工具。 如果你还没有集群，你可以通过 Minikube 构建一 个你自己的集群，或者你可以使用下面任意一个 Kubernetes 工具构建：

    要获知版本信息，请输入 .

    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 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Minikube，请运行以下命令启用 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：

    1. 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。

    1. NAME
    2. v1beta1.metrics.k8s.io

    创建一个名字空间

    创建一个名字空间，以便将 本练习中创建的资源与集群的其余部分资源隔离。

    1. 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：

    pods/resource/cpu-request-limit.yaml 

    1. apiVersion: v1
    2. kind: Pod
    3. metadata:
    4.   name: cpu-demo
    5.   namespace: cpu-example
    6.   containers:
    7.   - name: cpu-demo-ctr
    9.     resources:
    10.       limits:
    11.         cpu: "1"
    12.       requests:
    13.         cpu: "0.5"
    14.     args:
    15.     - -cpus
    16.     - "2"

    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。

    1. 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

    查看显示关于 Pod 的详细信息：

    1. 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。

    1. resources:
    2.   limits:
    3.     cpu: "1"
    4.   requests:
    5.     cpu: 500m

    使用 命令来获取该 Pod 的度量值数据：

    1. 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。

    1. NAME                        CPU(cores)   MEMORY(bytes)
    2. 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。

    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
    • 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：

    1. 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。

    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。

    pods/resource/cpu-request-limit-2.yaml 为容器和 Pods 分配 CPU 资源 - 图2

    创建 Pod：

    1. kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/resource/cpu-request-limit-2.yaml --namespace=cpu-example

    查看该 Pod 的状态：

    1. 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：

    1. NAME         READY     STATUS    RESTARTS   AGE
    2. cpu-demo-2   0/1       Pending   0          7m

    查看有关 Pod 的详细信息，包含事件：

    1. 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：

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

    删除你的 Pod：

    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 指定 CPU 限制的默认值。

    如果你为容器指定了 CPU 限制值但未为其设置 CPU 请求，Kubernetes 会自动为其 设置与 CPU 限制相同的 CPU 请求值。类似的，如果容器设置了内存限制值但未设置 内存请求值，Kubernetes 也会为其设置与内存限制值相同的内存请求。

    CPU 请求和限制的初衷

    • 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：

    针对集群管理员