容器服务基于 Katalyst（字节跳动开源的资源管理系统）为 Pod 提供 CPU Burst 能力。

背景信息

在 Kubernetes 中，CPU Burst 是一种优化策略，用于提升延迟敏感型应用的容器性能表现。它允许容器在 CPU 空闲时积累一些 CPU 时间片，用于满足突发时的资源需求，进而提升容器性能、降低延迟指标。

CPU Burst 策略的工作原理是在容器的 CPU 使用量低于其 CPU Limit 时，积累额外的 CPU 时间片，这些时间片可以在容器需要处理突发任务时使用，例如突然增加的流量或请求。当容器需要在短时间内处理更多任务时，它可以利用这些积累的时间片来避免 CPU 限流（CPU Throttle）问题，从而减少响应时间延迟。

VKE 在内核 CPU Burst 基础上，通过调节内核cpu.cfs_quota_us参数，允许容器在节点有空闲算力时临时突破 Limit，少量超额使用 CPU，平稳度过流量尖峰，无需调大规格即可改善响应延迟。

使用限制

目前仅支持为云服务器（ECS）方式部署的 Pod 开启 CPU Burst 能力，以弹性容器实例（VCI）方式部署的 Pod 暂不支持。

完整使用该能力依赖 v0.5.13-vke.14 及以上版本的 katalyst 组件。

CPU Burst 能力对如下 VKE 系统组件所在命名空间下的 Pod 不生效：

kube-system

kube-flannel

cloudfs-system

katalyst-system

kruise-system

kruise-daemon-config

kueue-system

varmor

apmplus-opentelemetry-operator

前提条件

集群处于运行中状态，且集群中存在可用的 ECS 节点。详细操作，请参见新增节点、添加已有节点。

集群已安装 v0.5.13-vke.14 及以上版本的 katalyst 组件，并在组件参数配置页面勾选 QoS 感知调度开启 CPU Burst 开关。详情请参见 katalyst。

使用方法

步骤一：为节点配置 Label

配置节点 Label 后，您可以使用 katalyst 组件的 CPU Burst 能力，管理对应的节点。

登录容器服务控制台。

在左侧导航栏选择集群，单击目标集群名称。

在集群管理页面，按如下方式为 Pod 所在节点添加 Label。

从节点池维度添加 Label
从节点维度添加 Label
说明
推荐使用该方法添加 Label，可以批量为节点池内的节点增加 Label。
左侧导航栏选择节点管理 > 节点池。
在节点池页面找到目标节点池，单击对应操作列下的编辑。
在编辑节点池页面的 ①节点池配置步骤高级配置模块下配置节点标签（Labels）并勾选开启节点标签及污点自动更新。
标签键：vke.node.katalyst.deploy
标签值：true

根据控制台向导，更新完成节点池配置。
左侧导航栏选择节点管理 > 节点。
在节点页面，找到目标节点，单击对应操作列下的...按钮选择标签管理。
在节点详情页的标签页签下单击添加标签，为节点添加如下标签后单击确定。
标签键：vke.node.katalyst.deploy
标签值：true

步骤二：为 Pod 开启 CPU Burst 能力

VKE 支持从 Pod 或集群两个层面为 Pod 开启 CPU Burst 能力。

Pod 层面

集群层面

通过为 Pod 添加特定的 Annotation 来为单个 Pod 配置 CPU 弹性策略。Annotation 说明如下表所示。

Annotation Key	Annotation Value 示例值	说明	是否必填
katalyst.kubewharf.io/cpu_enhancement	'{"cpu_burst_policy":"cpuBurstOnly","cpu_burst_percent":"100"}'	Pod 的 CPU Burst 能力相关配置，参数值格式为 String[JSON]，详细的子参数说明，请见下方 JSON 参数说明表格。	否

JSON 参数说明

Key	含义	是否必填	Value 类型	取值说明
cpu_burst_policy	CPU Burst 开启/关闭策略。	是	String	none：关闭 CPU Burst 策略。 static：（已废弃）静态策略。注意 static 取值已废弃，之前使用了该取值的用户，推荐使用 cpuBurstOnly 替代。 cpuBurstOnly：仅开启内核 CPU Burst 弹性能力。注意 CPU Burst 功能仅支持以下节点操作系统镜像：内核版本为 5.4、5.10、5.15 的 veLinux 公共镜像内核版本为 5.15 的 Ubuntu 公共镜像基于上述两个内核版本公共镜像制作的自定义镜像 cfsQuotaBurstOnly：仅开启 CFS Quota 的自动弹性能力。说明 CFS Quota 弹性功能支持所有操作系统镜像。 auto：自适应开启 cpuBurstOnly 和 cfsQuotaBurstOnly 两种弹性能力。
cpu_burst_percent	CPU Burst 的上限百分比。	否	String	取值范围：0~100（含）的正整数。默认值：100。
cfs_quota_burst_percent	CFS Quota 的上限百分比，即临时突破 Limit，少量超额使用 CPU 的百分比。	否	String	取值范围：100 以上正整数。默认值：300。
cfs_quota_burst_period_seconds	开启 CFS Quota 弹性能力时，容器可以持续按上限 cfsQuotaBurstPercent 消耗的 CPU 时间限制。单个容器超出时限后，其已经上调的 cgroup 参数会被逐步恢复为原始值，其他 Pod 不受影响。	否	String	取值范围：正整数。默认值：-1，表示不限制。单位：秒。

下文以创建无状态负载（Deployment）为例，更多工作负载相关操作，请参见工作负载。

通过 kubectl 连接集群。详细操作，请参见连接集群。

创建 Deployment 的 YAML 文件。示例 YAML 文件cpu-burst-demo.yaml代码如下。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: cpu-burst-demo # 无状态负载名称。
namespace: default # 无状态负载所在的命名空间。
spec:
replicas: 1 # 无状态负载的副本数。
selector:
matchLabels:
app: cpu-burst-demo
template:
metadata:
labels:
app: cpu-burst-demo
annotations:
katalyst.kubewharf.io/cpu_enhancement: '{"cpu_burst_policy":"auto","cpu_burst_percent":"100"}' # Pod 的 CPU Burst 能力配置。
spec:
containers:
- name: container-1 # 容器名称。
image: doc-cn-beijing.cr.volces.com/vke/nginx-demo:v1.0 # 容器镜像地址和 Tag，请替换为您自己的容器镜像。若使用公网镜像，请确保您的集群能够访问公网。
resources:
limits: # 容器的 CPU 或内存上限。开启 CPU Burst 能力时，须配置 CPU Limit。
cpu: "4"
requests: # 容器的 CPU 或内存请求。
cpu: "2"

执行以下命令创建 Deployment。

kubectl apply -f cpu-burst-demo.yaml

在集群层面为集群下所有 ECS 方式部署的 Pod 开启 CPU Burst 能力时，需要在 katalyst-system 命名空间中，配置名为 katalyst-config 的 AdminQoSConfiguration 对象。

说明

katalyst-system 命名空间在安装 katalyst 组件后，由系统自动生成。

AdminQoSConfiguration 是 katalyst 组件精细化资源管理的配置。

通过 kubectl 连接集群。详细操作，请参见连接集群。

创建 AdminQoSConfiguration 对象，YAML 文件katalyst-config.yaml的示例代码如下。

apiVersion: config.katalyst.kubewharf.io/v1alpha1
kind: AdminQoSConfiguration
metadata:
name: katalyst-config # 固定值，AdminQoSConfiguration 对象名称。
namespace: katalyst-system # 固定值，AdminQoSConfiguration 对象所属命名空间。
labels:
vke.node.katalyst.deploy: "true" # 节点池配置精细化资源管理特性相关 Label。该功能针对具有该 Label 的节点生效。
spec:
config:
fineGrainedResourceConfig:
cpuBurstConfig: # 集群级别为 Pod 配置 CPU Burst 能力。
cpuBurstPolicy: "auto" # 开启动态 CPU Burst 能力。
cpuBurstPercent: 100 # CPU Burst 可放大的百分比上限。
cfsQuotaBurstPercent: 300 # CFS Quota 可放大的百分比上限。默认值 300，单位为百分比。
sharePoolThresholdPercent: 50 # 开启 CFS Quota 弹性能力时，节点 CPU 使用率的安全水位阈值。

CPU Burst 能力相关参数说明如下：

cpuBurstConfig 参数	说明
cpuBurstPolicy	针对当前 Pod 的 CPU Burst 开启策略。取值如下： none：关闭 CPU Burst 策略。 static：（已废弃）静态策略。注意 static 取值已废弃，之前使用了该取值的用户，推荐使用 cpuBurstOnly 替代。 cpuBurstOnly：仅开启内核 CPU Burst 弹性能力。注意 CPU Burst 功能仅支持以下节点操作系统镜像：内核版本为 5.4、5.10、5.15 的 veLinux 公共镜像内核版本为 5.15 的 Ubuntu 公共镜像基于上述两个内核版本公共镜像制作的自定义镜像 cfsQuotaBurstOnly：仅开启 CFS Quota 的自动弹性能力。说明 CFS Quota 弹性功能支持所有操作系统镜像。 auto：自适应开启 cpuBurstOnly 和 cfsQuotaBurstOnly 两种弹性能力。
cpuBurstPercent	CPU Burst 可放大的百分比上限：取值范围：0~100（含）的正整数。默认值：100。
cfsQuotaBurstPercent	CFS Quota 的上限百分比，即临时突破 Limit，少量超额使用 CPU 的百分比。取值如下：取值范围：100 以上正整数。默认值：300。
cfsQuotaBurstPeriodSeconds	开启 CFS Quota 弹性能力时，容器可以持续按上限 cfsQuotaBurstPercent 消耗的 CPU 时间限制。取值如下：取值范围：正整数。默认值：-1，表示不限制。单位：秒。
sharePoolThresholdPercent	开启 CFS Quota 弹性能力时，节点 CPU 使用率的安全水位阈值百分比。超出阈值后节点中所有已经上调的 CFS Quota 参数会被初步恢复为创建初始值。取值如下：取值范围：0~100（含）的正整数。默认值：50。

创建一个 KatalystCustomConfig (KCC) 对象。KCC 用于描述 AdminQosConfiguration 的 Group、Version、Resource（GVR）信息和托管行为。

apiVersion: config.katalyst.kubewharf.io/v1alpha1
kind: KatalystCustomConfig
metadata:
name: katalyst-config # 固定值，KatalystCustomConfig 对象名称。
namespace: katalyst-system # 固定值，KatalystCustomConfig 对象所属的命名空间。
labels:
vke.node.katalyst.deploy: "true" # 固定值，节点池配置精细化资源管理特性相关 Label。
spec:
targetType: # 固定值，描述 AdminQosConfiguration 的 GVR 信息。
group: config.katalyst.kubewharf.io
resource: adminqosconfigurations
version: v1alpha1

验证结果

查看已开启 CPU Burst 能力的 Pod 的 UID。

#将 <pod_name> 替换为实际 Pod 名称。
kubectl get pod <pod_name> -o jsonpath='{.metadata.uid}'

查看 Pod 下容器（Container）的 ID。

#将下方 <pod_uid> 替换为上一步获取的 Pod UID 值。
kubectl get pod <pod_uid> -o jsonpath='{.status.containerStatuses[*].containerID}'

登录 Pod 所在的 ECS 节点。登录方法，请参见 ECS Terminal。

查看容器 cgroup 中 CPU 的 burst_us值。

cgroup v1
cgroup v2

#将 <pod_uid> 和 <container-id> 替换为上方步骤中已获取的值。
cat /sys/fs/cgroup/cpu/kubepods/pod<pod-uid>/<container-id>/cpu.cfs_burst_us

其中<pod_uid>和<container-id>替换为上方步骤中已获取的值。

查看容器 cgroup 中 CPU 的quota_us值。

cgroup v1
cgroup v2

#将 <pod_uid> 和 <container-id> 替换为上方步骤中已获取的值。
cat /sys/fs/cgroup/cpu/kubepods/pod<pod-uid>/<container-id>/cpu.cfs_quota_us

按如下方法，计算cpu.cfs_burst_us和cpu.cfs_quota_us的值。

若 cpu.cfs_burst_us = cpu.cfs_quota_us * 您设置的 CPU Burst 可放大的百分比上限值，则表示 Pod 的 CPU Burst 配置已正确下发。

查看容器被 CPU 限流的时间。

cgroup v1
cgroup v2

#将 <pod_uid> 和 <container-id> 替换为上方步骤中已获取的值。
cat /sys/fs/cgroup/cpu/kubepods/pod<pod-uid>/<container-id>/cpu.stat

预期返回结果如下：

nr_periods 1215
nr_throttled 0
throttled_time 0 # 容器被 CPU 限流的时间。开启 CPU Burst 后，单位时间内该指标的增量会降低。
nr_bursts 401
burst_time 66399120464

更多操作

如需关闭 Pod CPU Burst 功能，按如下方法操作。

Pod 层面

集群层面

需要在对应的 Pod 上更新 CPU Burst 相关 Annotation，将 Annotation Value 改为none，即：katalyst.kubewharf.io/cpu_enhancement: '{"cpu_burst_policy":"none","cpu_burst_percent":"100"}'。