为容器和 Pod 分配 CPU 资源
本页展示了如何为容器分配 CPU 请求和 CPU 限制。容器不能使用超过配置限制的 CPU。只要系统有空闲的 CPU 时间，容器就有保证地分配到其请求的 CPU 数量。
开始之前
你需要一个 Kubernetes 集群，并且 kubectl 命令行工具必须配置为与你的集群通信。建议在至少有两个节点（不充当控制平面主机）的集群上运行本教程。如果你还没有集群，可以使用 minikube 或使用以下 Kubernetes 游乐场之一创建集群
要检查版本，请输入 kubectl version。
你的集群必须至少有 1 个 CPU 可供使用以运行任务示例。
本页上的某些步骤需要你在集群中运行 metrics-server 服务。如果你正在运行 metrics-server，可以跳过这些步骤。
如果你正在运行 Minikube，请运行以下命令以启用 metrics-server
minikube addons enable metrics-server
要查看 metrics-server（或资源指标 API metrics.k8s.io 的另一个提供程序）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，输出将包含对 metrics.k8s.io 的引用。
NAME
v1beta1.metrics.k8s.io
创建命名空间
创建一个 命名空间，以便在本练习中创建的资源与你的集群的其余部分隔离。
kubectl create namespace cpu-example
指定 CPU 请求和 CPU 限制
要为容器指定 CPU 请求，请在容器的资源清单中包含 resources.requests.cpu 字段。要指定 CPU 限制，请包含 resources.limits.cpu。
在本练习中，你创建一个 Pod，该 Pod 具有一个容器。该容器的请求为 0.5 CPU，限制为 1 CPU。这是 Pod 的配置文件
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 部分为容器启动时提供参数。-cpus "2" 参数告诉容器尝试使用 2 个 CPU。
创建 Pod
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/pods/resource/cpu-request-limit.yaml --namespace=cpu-example
验证 Pod 是否正在运行
kubectl get pod cpu-demo --namespace=cpu-example
查看 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 毫 CPU，CPU 限制为 1 CPU。
resources:
limits:
cpu: "1"
requests:
cpu: 500m
使用 kubectl top 获取 Pod 的指标
kubectl top pod cpu-demo --namespace=cpu-example
此示例输出显示 Pod 正在使用 974 毫 CPU，略低于 Pod 配置中指定的 1 CPU 限制。
NAME CPU(cores) MEMORY(bytes)
cpu-demo 974m <something>
回想一下，通过设置 -cpu "2"，你配置了容器尝试使用 2 个 CPU，但容器只能使用大约 1 个 CPU。容器的 CPU 使用受到限制，因为容器正在尝试使用比其限制更多的 CPU 资源。
说明
CPU 使用低于 1.0 的另一个可能解释是节点可能没有足够的 CPU 资源。回想一下，本练习的先决条件要求你的集群至少有 1 个 CPU 可供使用。如果你的容器在只有 1 个 CPU 的节点上运行，则无论容器的 CPU 限制如何，容器都不能使用超过 1 个 CPU。CPU 单位
CPU 资源以 CPU 单位衡量。在 Kubernetes 中，一个 CPU 等效于
- 1 个 AWS vCPU
- 1 个 GCP 核心
- 1 个 Azure vCore
- 具有超线程技术的裸机 Intel 处理器上的 1 个超线程
允许使用小数。请求 0.5 CPU 的容器保证获得请求 1 CPU 的容器的一半 CPU 数量。你可以使用后缀 m 表示毫。例如，100m CPU、100 毫 CPU 和 0.1 CPU 都是一样的。不允许精度小于 1m。
CPU 始终以绝对数量请求，从不以相对数量请求；0.1 在单核、双核或 48 核机器上都是相同数量的 CPU。
删除您的 Pod
kubectl delete pod cpu-demo --namespace=cpu-example
指定对你的节点来说过大的 CPU 请求
CPU 请求和限制与容器相关联，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 请求之和。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。仅当节点具有足够的 CPU 资源来满足 Pod CPU 请求时，Pod 才会调度到节点上运行。
在本练习中，你创建一个 Pod，该 Pod 的 CPU 请求过大，超过了集群中任何节点的容量。这是具有一个容器的 Pod 的配置文件。该容器请求 100 个 CPU，这很可能超过集群中任何节点的容量。
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 https://k8s.io/examples/pods/resource/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 Pending。也就是说，Pod 尚未调度到任何节点上运行，并且将无限期地保持在 Pending 状态
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
cpu-demo-2 0/1 Pending 0 7m
查看 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 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
如果你没有指定 CPU 限制
如果你没有为容器指定 CPU 限制，则以下情况之一适用
容器没有 CPU 资源使用的上限。容器可以使用节点上所有可用的 CPU 资源。
容器正在运行在具有默认 CPU 限制的命名空间中，并且容器自动分配了默认限制。集群管理员可以使用 LimitRange 指定 CPU 限制的默认值。
如果你指定了 CPU 限制但没有指定 CPU 请求
如果你为容器指定了 CPU 限制但没有指定 CPU 请求，Kubernetes 会自动分配与限制匹配的 CPU 请求。同样，如果容器指定了自己的内存限制，但没有指定内存请求，Kubernetes 会自动分配与限制匹配的内存请求。
CPU 请求和限制的动机
通过配置在集群中运行的容器的 CPU 请求和限制，您可以有效地利用集群节点上可用的 CPU 资源。通过将 Pod 的 CPU 请求量保持较低，您可以增加 Pod 被调度的机会。通过设置高于 CPU 请求量的 CPU 限制，您可以实现两件事
- Pod 可以爆发活动，利用碰巧可用的 CPU 资源。
- Pod 在爆发期间可以使用的 CPU 资源量限制在一个合理的范围内。
清理
删除您的命名空间
kubectl delete namespace cpu-example