在使用 AWS EKS 時，CloudWatch Container Insights 提供了豐富的容器級別監控指標，幫助我們深入了解應用的運行狀態。如下截圖中的 ContainerInsights pod_cpu_utilization 指標就是一個非常重要的維度。本文將詳細解釋這個指標的含義，并將其與我們熟悉的 kubectl top 命令以及底層主機節點的 CPU 概念進行對比。
1. CloudWatch pod_cpu_utilization 指標是什么？
截圖中的指標名稱是 ContainerInsights pod_cpu_utilization，單位是 Percent (%)。
這個指標衡量的是在特定的 時間周期 (Period) 內（截圖中是 1 分鐘），該 Pod (exchange-app-api) 所使用的 CPU 資源占所在節點總 CPU 的平均百分比。
- Statistic (統計量): 您看到了 Min, Max, Average, Sum, Last value。其中 Average (平均值)（例如 13.456%）代表了在整個 1 分鐘內 Pod CPU 使用率的平均水平。
- Unit (單位): 百分比 (%)。指標值表示的是 Pod 使用的 CPU 占節點總 CPU 的比例。
注意： 早期文檔或部分社區資料可能會提到該指標是相對于 Pod 的 request/limit，但實際 AWS 官方文檔和實測表明，pod_cpu_utilization 是以節點為基準的。
2. 這個百分比是如何計算的？
CloudWatch Container Insights 的 Pod CPU utilization 百分比計算方式如下：
pod_cpu_utilization = (Pod 實際使用的 CPU / 節點總 CPU) * 100%
例如，如果節點有 4 核（4000m），Pod 使用了 400m，則利用率為 (400m / 4000m) * 100% = 10%。
3. 與 kubectl top 的關系
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單位不同:
kubectl top顯示的是毫核 (m)，即 Pod 實際使用的 CPU 絕對值。- CloudWatch
pod_cpu_utilization顯示的是百分比 (%)，即 Pod 使用量占節點總 CPU 的比例。
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時間維度不同:
kubectl top是實時快照。- CloudWatch 是統計周期（如 1 分鐘）的平均、最大等。
如何關聯？
如果 kubectl top 顯示 Pod 使用 400m，節點總 CPU 是 4000m，則 CloudWatch 的 pod_cpu_utilization 平均值應接近 10%。
4. 與主機節點 CPU 的關系
Pod 的 CPU 使用量直接來自其所在節點的 CPU。pod_cpu_utilization 反映的是單個 Pod 對節點總 CPU 的消耗比例。節點上所有 Pod 的 CPU 使用率之和不會超過節點總 CPU 的 100%。
5. Pod CPU utilization over pod limit 指標
另一個常見指標是 Pod CPU utilization over pod limit，它表示 Pod 實際 CPU 使用量超過其 CPU limit 的百分比。如果該值大于 0%，說明 Pod 已經超出了其設定的 CPU 限制，可能會被限流（throttle）或影響服務性能。
示例：
- 如果 Pod 的 CPU limit 設置為 500m，實際使用 600m，則
Pod CPU utilization over pod limit為(600m - 500m) / 500m * 100% = 20%。 - 該指標有助于發現哪些 Pod 經常超出 CPU 限制，及時調整資源分配。
總結:
CloudWatch Container Insights 的 pod_cpu_utilization 指標是 Pod 在一段時間內平均 CPU 使用率，以節點總 CPU 為基準。它與 kubectl top 的區別在于單位（百分比 vs 毫核）和時間粒度（平均 vs 實時快照）。理解這些差異和關聯，有助于更準確地監控和分析 Kubernetes 集群中的 CPU 資源使用情況。同時，關注 Pod CPU utilization over pod limit 指標，可以及時發現和優化資源配置，避免性能瓶頸。
