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更新时间：2024-08-17 GMT+08:00
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增强型CPU管理策略

在Kubernetes默认提供的CPU管理策略中有none和static两种：

  • none： 默认不开启CPU管理策略，表示现有的调度行为。
  • static：开启静态绑核的CPU管理策略，允许为节点上具有某些资源特征的 Pod（Guaranteed pod）赋予增强的 CPU 亲和性和独占性。

增强型CPU管理策略（enhanced-static），是在兼容静态绑核CPU管理策略的基础上，新增一种符合某些资源特征的Burstable Pod（要求CPU的requests和limits参数值都是正整数）优先使用某些CPU的能力，以减少应用在多个CPU间频繁切换带来的影响。能够使用优先使用CPU的Burstable Pod举例如下：

...
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    resources:
      limits:
        memory: "300Mi"
        cpu: "2"
      requests:
        memory: "200Mi"
        cpu: "1"

该特性是基于Huawei Cloud EulerOS 2.0内核中优化了CPU调度能力实现的。在Pod容器优先使用的CPU利用率超过85%时，会自动分配到其他利用率较低的CPU上，进而保障了应用的响应能力。

  • 开启增强型CPU管理策略时，应用性能优于不开启CPU管理策略（none），但弱于静态CPU管理策略（static）。
  • 应用分配的优先使用的CPU并不会被独占，仍处于共享的CPU池中。因此在该Pod处于业务波谷时，节点上其他Pod可使用该部分CPU资源。

约束与限制

使用该特性，需同时满足以下条件：

  • 集群版本为v1.23及以上。
  • 节点操作系统为Huawei Cloud EulerOS 2.0。
  • 弹性云服务器-物理机节点不支持使用CPU管理策略。

操作步骤

  1. 登录CCE控制台。
  2. 单击集群名称进入集群，在左侧选择“节点管理”，在右侧选择“节点池”页签。
  3. 选择一个操作系统为Huawei Cloud EulerOS 2.0的节点池，单击节点池名称后的“配置管理”。
  4. 在侧边栏滑出的“配置管理”窗口中，修改kubelet组件的CPU管理策略配置（cpu-manager-policy）参数值，选择enhanced-static。

    图1 CPU管理策略配置

  5. 单击“确定”，完成配置操作。

验证

以8U32G节点为例，并提前在集群中部署一个CPU request为1，limit为2的工作负载。

  1. 登录到节点池中的一个节点，查看/var/lib/kubelet/cpu_manager_state输出内容。 

    cat /var/lib/kubelet/cpu_manager_state

    回显如下：

     {"policyName":"enhanced-static","defaultCpuSet":"0,2-7","entries":{"6739f6f2-ebe5-48ae-945a-986d5d8919b9":{"container-1":"0-7,10001"}},"checksum":1638128523}
    • policyName字段值为enhanced-static代表策略设置成功。
    • 优先使用CPU号将10000作为基数，本例中10001即代表容器使用的亲和CPU号为1，0-7代表该Pod中容器可以使用的CPU集合。

  2. 查看容器的cpuset.preferred_cpus的cgroup设置，输出内容即为优先使用的CPU号。 

    cat /sys/fs/cgroup/cpuset/kubepods/burstable/pod{pod uid}/{容器id}/cpuset.preferred_cpus
    • {pod uid}为Pod UID，可在已通过kubectl连接集群的机器上使用以下命令获取： 
      kubectl get po {pod name} -n {namespace} -ojsonpath='{.metadata.uid}{"\n"}'

      命令中的{pod name}和{namespace}是Pod名称及其所在的命名空间。

    • {容器id}需要是完整的容器ID，可在容器运行的节点上通过以下命令获取：
      docker节点池：命令中的{pod name}是Pod名称。 
      docker ps --no-trunc | grep {pod name} | grep -v cce-pause | awk '{print $1}'

      containerd节点池：命令中的{pod name}是Pod名称，{pod id}是Pod的ID，{container name}是容器名称。

      # 获取Pod ID
crictl pods | grep {pod name} | awk '{print $1}'
# 获取完整容器ID
crictl ps --no-trunc | grep {pod id} | grep {container name} | awk '{print $1}'

    完整示例如下：

    cat /sys/fs/cgroup/cpuset/kubepods/burstable/pod6739f6f2-ebe5-48ae-945a-986d5d8919b9/5ba5603434b95fd22d36fba6a5f1c44eba83c18c2e1de9b52ac9b52e93547a13/cpuset.preferred_cpus

    回显如下，表示优先使用1号CPU。

    1

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