Виділення ресурсів CPU контейнерам та Podʼам

Ця сторінка показує, як вказати запит та ліміт CPU для контейнера. Контейнери не можуть використовувати більше CPU, ніж налаштований ліміт. При наявності вільного часу процесора контейнера гарантується виділення стільки CPU, скільки він запитує.

Перш ніж ви розпочнете

Вам треба мати кластер Kubernetes, а також інструмент командного рядка kubectl має бути налаштований для роботи з вашим кластером. Рекомендується виконувати ці настанови у кластері, що має щонайменше два вузли, які не виконують роль вузлів управління. Якщо у вас немає кластера, ви можете створити його, за допомогою minikube або використовувати одну з цих пісочниць:

Для перевірки версії введіть kubectl version.

Кожен вузол у вашому кластері повинен мати принаймні 1 CPU.

Деякі кроки на цій сторінці вимагають запуску служби metrics-server у вашому кластері. Якщо у вас запущено metrics-server, ви можете пропустити ці кроки.

Якщо ви використовуєте Minikube, виконайте таку команду, щоб увімкнути metrics-server:

minikube addons enable metrics-server

Щоб перевірити, чи запущений metrics-server, або інший постачальник API ресурсів метрик (metrics.k8s.io), виконайте таку команду:

kubectl get apiservices

Якщо API ресурсів метрик доступне, у виводі буде міститися посилання на metrics.k8s.io.

NAME
v1beta1.metrics.k8s.io

Створення простору імен

Створіть простір імен, щоб ресурси, які ви створюєте у цьому завданні, були відокремлені від інших ресурсів у вашому кластері.

kubectl create namespace cpu-example

Визначте запит ЦП та ліміт ЦП

Для вказання запиту ЦП для контейнера включіть поле resources:requests в маніфест ресурсів Контейнера. Щоб вказати ліміт ЦП, включіть resources:limits.

У цьому завданні ви створюєте Pod, у якого є один контейнер. Контейнер має запит на 0,5 CPU та ліміт 1 CPU. Ось файл конфігурації для Podʼа:

pods/resource/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"

Секція args у файлі конфігурації надає аргументи для контейнера при його запуску. Аргумент -cpus "2" каже Контейнеру спробувати використовувати 2 CPU.

Створіть Pod:

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

Перевірте, що Pod працює:

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

Перегляньте детальну інформацію про Pod:

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

Вивід показує, що один контейнер у Podʼі має запит ЦП 500 міліCPU та ліміт ЦП 1 CPU.

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

Використовуйте kubectl top, щоб отримати метрики для Podʼа:

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

У цьому прикладі виводу показано, що Pod використовує 974 міліCPU, що незначно менше, ніж ліміт 1 CPU, вказане в конфігурації Podʼа.

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

Нагадуємо, що, встановивши -cpu "2", ви налаштували контейнер на спробу використати 2 CPU, але контейнер може використовувати лише близько 1 CPU. Використання ЦП контейнером обмежується, оскільки контейнер намагається використовувати більше ресурсів ЦП, ніж його ліміт.

Одиниці ЦП

Ресурс ЦП вимірюється в одиницях ЦП. Одна одиниця ЦП в Kubernetes еквівалентна:

  • 1 AWS vCPU
  • 1 GCP Core
  • 1 Azure vCore
  • 1 Hyperthread на процесорі Intel з гіперпотоками

Дозволені дробові значення. Контейнер, який запитує 0,5 ЦП, гарантовано отримує половину ЦП порівняно з контейнером, який запитує 1 ЦП. Ви можете використовувати суфікс m для позначення мілі. Наприклад, 100m ЦП, 100 міліЦП і 0,1 ЦП — це все одне й те саме. Точність, більша за 1m, не допускається.

ЦП завжди запитується як абсолютна кількість, ніколи як відносна кількість; 0.1 — це та сама кількість ЦП на одноядерному, двоядерному або 48-ядерному компʼютері.

Видаліть свій Pod:

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

Визначте запит ЦП, який перевищує можливості ваших вузлів

Запити та ліміти ЦП повʼязані з контейнерами, але корисно вважати Pod таким, що має запит ЦП та ліміти. Запит ЦП для Podʼа — це сума запитів ЦП для всіх контейнерів у Podʼі. Так само, ліміти ЦП для Podʼа — це сума обмежень ЦП для всіх контейнерів у Podʼі.

Планування Podʼа базується на запитах. Pod буде запланований для запуску на вузлі тільки у випадку, якщо на вузлі є достатньо ресурсів ЦП для задоволення запиту ЦП Podʼа.

У цьому завданні ви створюєте Pod, який має запит ЦП такий великий, що він перевищує можливості будь-якого вузла у вашому кластері. Ось файл конфігурації для Podʼа, який має один контейнер. Контейнер запитує 100 ЦП, що ймовірно перевищить можливості будь-якого вузла у вашому кластері.

pods/resource/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"

Створіть Pod:

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

Перегляньте статус Podʼа:

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

Вивід показує, що статус Podʼа — Pending. Тобто Pod не був запланований для запуску на будь-якому вузлі, і він буде залишатися в стані Pending нескінченно:

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

Перегляньте детальну інформацію про Pod, включаючи події:

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

Вивід показує, що контейнер не може бути запланований через недостатні ресурси ЦП на вузлах:

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

Видаліть свій Pod:

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

Якщо ви не вказуєте ліміт ЦП

Якщо ви не вказуєте ліміт ЦП для контейнера, то застосовується одне з наступного:

  • Контейнер не має верхньої межі ресурсів ЦП, які він може використовувати. Контейнер може використовувати всі доступні ресурси ЦП на вузлі, на якому він працює.

  • Контейнер працює в просторі імен, який має стандартний ліміт ЦП, і контейнеру автоматично призначається цей стандартний ліміт. Адміністратори кластера можуть використовувати LimitRange для зазначення стандартних значень лімітів ЦП.

Якщо ви вказуєте ліміт ЦП, але не вказуєте запит ЦП

Якщо ви вказуєте ліміт ЦП для контейнера, але не вказуєте запит ЦП, Kubernetes автоматично призначає запит ЦП, який збігається з лімітом. Аналогічно, якщо контейнер вказує свій власний ліміт памʼяті, але не вказує запит памʼяті, Kubernetes автоматично призначає запит памʼяті, який збігається з лімітом.

Для чого вказувати запит та ліміт ЦП

Налаштувавши запити та ліміти ЦП контейнерів, що працюють у вашому кластері, ви можете ефективно використовувати доступні ресурси ЦП на вузлах вашого кластера. Зберігаючи низький запит ЦП для Podʼа, ви забезпечуєте хороші шанси на його планування. Маючи ліміти ЦП, який перевищує запит ЦП, ви досягаєте двох речей:

  • Pod може мати періоди підвищеної активності, коли він використовує доступні ресурси ЦП.
  • Кількість ресурсів ЦП, які Pod може використовувати під час такої активності, обмежена розумною кількістю.

Очищення

Видаліть ваш простір імен:

kubectl delete namespace cpu-example

Що далі

Для розробників застосунків

Для адміністраторів кластерів

Змінено December 17, 2024 at 11:53 AM PST: Sync upstream after v1.32 release (d7b08bbf8e)