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更新时间：2024-11-21 GMT+08:00
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CPU管理策略

使用场景

默认情况下，kubelet使用CFS 配额来执行Pod的CPU约束。 当节点上运行了很多CPU密集的Pod时，工作负载可能会迁移到不同的CPU核， 这取决于调度时Pod是否被扼制，以及哪些CPU核是可用的。许多应用对这种迁移不敏感，因此无需任何干预即可正常工作。有些应用对CPU敏感，CPU敏感型应用有如下特点。

  • 对CPU throttling 敏感
  • 对上下文切换敏感
  • 对处理器缓存未命中敏感
  • 对跨Socket内存访问敏感
  • 期望运行在同一物理CPU的超线程

如果您的应用有以上其中一个特点，可以利用Kubernetes中提供的CPU管理策略为应用分配独占的CPU核（即CPU绑核），提升应用性能，减少应用的调度延迟。CPU manager会优先在一个Socket上分配资源，也会优先分配完整的物理核，避免一些干扰。

CPU管理策略通过kubelet参数--cpu-manager-policy来指定。Kubernetes默认支持两种策略：

  • none：默认策略，显式地启用现有的默认CPU亲和方案，不提供操作系统调度器默认行为之外的亲和性策略。
  • static：针对CPU申请值设置为整数的Guaranteed Pods ，它允许该类Pod中的容器访问节点上的独占CPU资源（绑核）。

约束与限制

弹性云服务器-物理机节点不支持使用CPU管理策略。

为集群开启CPU管理策略（DefaultPool中的节点）

在创建集群时的“高级配置”中可以选择开启CPU管理策略。

  • 开启：对应Kubernetes策略中的static，即使用CPU绑核。
  • 关闭：对应Kubernetes策略中的none，即不使用CPU绑核。

为自定义节点池开启CPU管理策略

您可以在自定义节点池中单独配置CPU管理策略，配置后会自动修改节点池中节点的上kubelet参数 --cpu-manager-policy。

  1. 登录CCE控制台，单击集群名称进入集群。
  2. 在左侧选择“节点管理”，在右侧选择“节点池”页签，单击节点池名称后的“更多 > 配置管理”。
  3. 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static。

  4. 单击“确定”，完成配置操作。

为Pod设置独占CPU

Pod设置独占CPU（即CPU绑核）有如下几点要求：

在使用时您可以利用节点亲和调度将如上配置的Pod调度到开启静态（static）CPU管理策略的节点上，这样就能够达到独占CPU的效果。

设置独占CPU的YAML示例如下： 
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: test
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: test
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test
    spec:
      containers:
        - name: container-1
          image: nginx:alpine
          resources:
            requests:
              cpu: 2           # 必须为整数，且需要与limits中一致
              memory: 2048Mi
            limits:
              cpu: 2           # 必须为整数，且需要与requests中一致
              memory: 2048Mi
      imagePullSecrets:
        - name: default-secret

验证

以8U16G节点为例，并提前在节点上部署一个CPU request为2，limit为2的工作负载。

登录到工作负载运行的节点，查看/var/lib/kubelet/cpu_manager_state输出内容。 
cat /var/lib/kubelet/cpu_manager_state

回显如下：

{"policyName":"static","defaultCpuSet":"0-1,4-7","entries":{"de14506d-0408-411f-bbb9-822866b58ae2":{"container-1":"2-3"}},"checksum":3744493798}
  • policyName字段值为static代表策略设置成功。
  • 2-3代表该Pod中容器可以使用的CPU集合。
父主题： CPU调度

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