如何通过命令或编程方式获取Kubernetes Pod的每核CPU使用率？

命令行方式 #

1. 直接从容器内读取cgroup统计 #

Kubernetes通过cgroup管理容器CPU资源，每个容器的CPU使用统计存放在cgroup文件系统中，无需额外工具即可获取每核数据：

• 查看Pod中容器的每核累计CPU使用时间（纳秒）：

kubectl exec <你的Pod名称> -- cat /sys/fs/cgroup/cpuacct/cpuacct.usage_percpu

输出示例：1234567890 9876543210 4567890123 ...，每个数字对应一个CPU核心的累计使用时长。

• 计算每核使用率：

  1. 先记录当前的cpuacct.usage_percpu值，等待N秒（比如10秒）
  2. 再次读取该文件的值，计算每个核心的差值
  3. 差值除以N*1e9（因为1秒=1e9纳秒），得到该核心的使用率（0~1之间，乘以100%为百分比）

• 获取空闲时间：
  容器内的/proc/stat包含宿主机每个CPU核心的总时间和空闲时间（容器内的/proc/stat是宿主机的视图），执行：

kubectl exec <你的Pod名称> -- cat /proc/stat | grep '^cpu[0-9]'

输出示例：cpu0 12345 678 9012 3456789 ...，其中第四个数字是该核心的空闲时间（jiffies单位，1jiffy通常为1/100秒）。结合之前的Pod每核使用时间，可计算出Pod在该核心上的空闲占比。

2. 借助宿主机cgroup路径 #

如果有权限访问宿主机，可直接定位到Pod容器的cgroup目录：

1. 获取Pod的UID和容器ID：

# 获取Pod UID
kubectl get pod <你的Pod名称> -o jsonpath='{.metadata.uid}'
# 获取容器ID（去掉前缀，比如docker://后的部分）
kubectl get pod <你的Pod名称> -o jsonpath='{.status.containerStatuses[0].containerID}' | sed 's/.*://'

2. 进入对应cgroup目录（路径根据QoS等级可能不同，burstable/guaranteed/besteffort）：

cd /sys/fs/cgroup/cpu,cpuacct/kubepods/<QoS等级>/<Pod-UID>/<容器ID>

3. 查看cpuacct.usage_percpu和cpu.stat等文件获取详细统计。

编程方式 #

1. 基于cgroup文件的脚本实现（Python示例） #

通过调用kubectl命令读取cgroup数据，定时采样计算每核使用率：

import subprocess
import time

POD_NAME = "你的Pod名称"

def get_percpu_usage():
    result = subprocess.run(
        ["kubectl", "exec", POD_NAME, "--", "cat", "/sys/fs/cgroup/cpuacct/cpuacct.usage_percpu"],
        capture_output=True, text=True
    )
    return list(map(int, result.stdout.strip().split()))

# 第一次采样
prev_usage = get_percpu_usage()
time.sleep(10)
# 第二次采样
curr_usage = get_percpu_usage()

# 计算每核使用率
for i, (prev, curr) in enumerate(zip(prev_usage, curr_usage)):
    diff = curr - prev
    usage_pct = (diff / (10 * 1e9)) * 100
    print(f"CPU核心{i}使用率: {usage_pct:.2f}%")

2. 利用Prometheus指标（编程查询） #

如果集群部署了Prometheus，可通过查询container_cpu_usage_seconds_total指标获取每核数据：

• 指标标签包含pod="<你的Pod名称>"和cpu="<核心编号>"，该指标是累计值
• 通过计算两次查询的差值除以时间间隔，得到每核的使用率（速率）
• 示例PromQL查询：

rate(container_cpu_usage_seconds_total{pod="你的Pod名称"}[1m])

编程时可通过Prometheus HTTP API调用该查询，解析返回的JSON结果得到每核使用率。

3. Kubernetes Go客户端扩展 #

如果用Go开发，可直接访问节点上的cgroup文件（需要节点权限），或通过Kubernetes API获取Pod的容器ID后，构造cgroup路径读取统计数据。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vishal Raghavan