特性

通过配置运行在集群内容器的CPU请求和限制，可以有效的利用集群上可用的CPU资源。把Pod CPU请求保持在较低的水平，可以使Pod更有机会被调度。通过使CPU限制大于CPU请求，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。

如果不指定CPU限制，有可能发生以下情况之一：

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。

如果设置了CPU限制未设置CPU请求，Kubernetes 会自动设置CPU请求为限制的一样的值。

CPU 的单位

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。

比如 500m 等同于 0.5 CPU。所以以后在资源清单中看见CPU的书写为 1 CPU 或 1000m 的时候要知道它们是相等的。

最佳实践

创建一个名为 cpu-example 的 namespace，在此空间下创建的资源与集群的其余部分资源隔离。

kubectl create namespace cpu-example

要为容器指定CPU请求与限制只需要在 resources.requests 与 resource.limits中增加 cpu清单即可。以下的例子将创建一个Pod并请求0.5CPU并最多限制1CPU。

cpu-request-limit.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: cpu-demo
  namespace: cpu-example
spec:
  containers:
  - name: cpu-demo-ctr
    image: ghcr.io/colinianking/stress-ng
    resources:
      limits:
        cpu: "1"
      requests:
        cpu: "0.5"
    command: 
    - stress-ng
    args:
    - --cpu
    - "2"

可以看在启动参数中 --cpu 尝试使用 2CPU。猜想下会发生什么呢？

Pod 无法调度？
虽然尝试使用 2CPU 但限制了最多 1CPU ，所以最终结果应该是 1CPU 左右。

创建Pod

kubectl create -f cpu-request-limit.yaml

查看Pod的运行状态

kubectl get pods -n cpu-example

查看关于Pod的详细信息

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

输出显示 Pod 中的一个容器的 CPU 请求为 500 milliCPU，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：

kubectl top pod cpu-demo -n cpu-example

输出显示 Pod 使用的是 1000 milliCPU，与我们配置限制 1CPU是相符合的。

NAME       CPU(cores)   MEMORY(bytes)
cpu-demo   1000m        9Mi

说明：
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。

删除 Pod

kubectl delete -f cpu-request-limit.yaml

如果设置请求CPU大于节点的所拥有的CPU资源会发生什么？

猜想：

Pod 无法进行调度？
Pod运行后会全部占用该节点所有的CPU资源？

CPU 请求和限制与都与容器相关， 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。创建以下例子来进行验证：

cpu-request-limit1.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: cpu-demo-1
  namespace: cpu-example
spec:
  containers:
  - name: cpu-demo-ctr
    image: ghcr.io/colinianking/stress-ng
    resources:
      limits:
        cpu: "100"
      requests:
        cpu: "100"
    command: 
    - stress-ng
    args:
    - --cpu
    - "2"

创建Pod

kubectl create -f cpu-request-limit1.yaml

查看Pod的运行状态

kubectl get pods -n cpu-example

#Output:
NAME         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
cpu-demo-1   0/1     Pending   0          5s

查看有关 Pod 的详细信息，包含事件：

Events:
  Type     Reason            Age    From               Message
  ----     ------            ----   ----               -------
  Warning  FailedScheduling  3m39s  default-scheduler  0/3 nodes are available: 1 node(s) had untolerated taint {node-role.kubernetes.io/control-plane: }, 2 Insufficient cpu. preemption: 0/3 nodes are available: 1 Preemption is not helpful for scheduling, 2 No preemption victims found for incoming pod..

输出显示Pod处于Pending状态是无法进行调度的。因为当前节点只有4CPU，而请求 100 CPU远远大于 4CPU。从而导致Pod无法进行调度。

清理资源

kubectl delete namespace cpu-example

清理 namespace 会清理掉该空间下的所有资源。

精选标签

在Kubernetes中给Pod分配CPU资源

如何限制 Pod 的 CPU 使用

特性

如果不指定CPU限制，有可能发生以下情况之一：

CPU 的单位

最佳实践

如果设置请求CPU大于节点的所拥有的CPU资源会发生什么？

清理资源