第39章 クラスター容量の分析

39.1. 概要

クラスター管理者は、クラスター容量ツールを使用して、現在のリソースが使い切られる前にそれらを増やすべくスケジュール可能な Pod 数を表示し、スケジュール可能な Pod 数を表示したり、Pod を今後スケジュールできるようにすることができます。この容量は、クラスター内の個別ノードからのものを集めたものであり、これには CPU、メモリー、ディスク領域などが含まれます。

クラスター容量ツールはより正確な見積もりを出すべく、スケジュールの一連の意思決定をシミュレーションし、リソースが使い切られる前にクラスターでスケジュールできる入力 Pod のインスタンス数を判別します。

注記

ノード間に分散しているすべてのリソースがカウントされないため、残りの割り当て可能な容量は概算となります。残りのリソースのみが分析対象となり、クラスターでのスケジュール可能な所定要件を持つ Pod のインスタンス数という点から消費可能な容量を見積もります。

Pod のスケジューリングはその選択およびアフィニティー条件に基づいて特定のノードセットについてのみサポートされる可能性があります。そのため、クラスターでスケジュール可能な残りの Pod 数を見積もることが困難になる場合があります。

クラスター容量分析ツールは、コマンドラインからスタンドアロンのユーティリティーとして実行することも、OpenShift Container Platform クラスター内の Pod でジョブとして実行することもできます。これを Pod 内のジョブとして実行すると、介入なしに複数回実行することができます。

39.2. コマンドラインでのクラスター容量分析の実行

コマンドラインでツールを実行するには、以下を実行します。 

$ cluster-capacity --kubeconfig <path-to-kubeconfig> \
    --podspec <path-to-pod-spec>

--kubeconfig オプションは Kubernetes 設定ファイルを示し、--podspec オプションはツールがリソース使用状況を見積もるために使用するサンプル Pod 仕様ファイルを示します。podspec はそのリソース要件を limits または requests として指定します。クラスター容量ツールは、Pod のリソース要件をその見積もりの分析に反映します。

Pod 仕様入力の例は以下の通りです。 

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: small-pod
  labels:
    app: guestbook
    tier: frontend
spec:
  containers:
  - name: php-redis
    image: gcr.io/google-samples/gb-frontend:v4
    imagePullPolicy: Always
    resources:
      limits:
        cpu: 150m
        memory: 100Mi
      requests:
        cpu: 150m
        memory: 100Mi

--verbose オプションを追加して、クラスター内の各ノードにスケジュールできる Pod 数についての詳細説明を出力できます。 

$ cluster-capacity --kubeconfig <path-to-kubeconfig> \
    --podspec <path-to-pod-spec> --verbose

出力は以下のようになります。 

small-pod pod requirements:
	- CPU: 150m
	- Memory: 100Mi

The cluster can schedule 52 instance(s) of the pod small-pod.

Termination reason: Unschedulable: No nodes are available that match all of the
following predicates:: Insufficient cpu (2).

Pod distribution among nodes:
small-pod
	- 192.168.124.214: 26 instance(s)
	- 192.168.124.120: 26 instance(s)

上記の例では、クラスターにスケジュールできる Pod の見積り数は 52 です。

39.3. Pod 内のジョブとしてのクラスター容量分析の実行

クラスター容量ツールを Pod 内のジョブとして実行すると、ユーザーの介入なしに複数回実行できるという利点があります。クラスター容量ツールをジョブとして実行するには、ConfigMap を使用する必要があります。

  1. クラスターロールを作成します。 

    $ cat << EOF| oc create -f -
kind: ClusterRole
apiVersion: v1
metadata:
  name: cluster-capacity-role
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["pods", "nodes", "persistentvolumeclaims", "persistentvolumes", "services"]
  verbs: ["get", "watch", "list"]
EOF

  2. サービスアカウントを作成します。 

    $ oc create sa cluster-capacity-sa

  3. ロールをサービスアカウントに追加します。 

    $ oc adm policy add-cluster-role-to-user cluster-capacity-role \
    system:serviceaccount:default:cluster-capacity-sa

  4. Pod 仕様を定義し、作成します。 

    apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: small-pod
  labels:
    app: guestbook
    tier: frontend
spec:
  containers:
  - name: php-redis
    image: gcr.io/google-samples/gb-frontend:v4
    imagePullPolicy: Always
    resources:
      limits:
        cpu: 150m
        memory: 100Mi
      requests:
        cpu: 150m
        memory: 100Mi

  5. クラスター容量分析は、cluster-capacity-configmap という名前の ConfigMap を使用してボリュームにマウントされ、入力 Pod 仕様ファイル pod.yaml はパス /test-pod のボリューム test-volume にマウントされます。

    ConfigMap を作成していない場合は、ジョブの作成前にこれを作成します。 

    $ oc create configmap cluster-capacity-configmap \
    --from-file=pod.yaml=pod.yaml

  6. ジョブ仕様ファイルの以下のサンプルを使用してジョブを作成します。 

    apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: cluster-capacity-job
spec:
  parallelism: 1
  completions: 1
  template:
    metadata:
      name: cluster-capacity-pod
    spec:
        containers:
        - name: cluster-capacity
          image: openshift/origin-cluster-capacity
          imagePullPolicy: "Always"
          volumeMounts:
          - mountPath: /test-pod
            name: test-volume
          env:
          - name: CC_INCLUSTER 1
            value: "true"
          command:
          - "/bin/sh"
          - "-ec"
          - |
            /bin/cluster-capacity --podspec=/test-pod/pod.yaml --verbose
        restartPolicy: "Never"
        serviceAccountName: cluster-capacity-sa
        volumes:
        - name: test-volume
          configMap:
            name: cluster-capacity-configmap
    1
    クラスター容量ツールにクラスター内で Pod として実行されていることを認識させる環境変数です。
    ConfigMap の pod.yaml キーは Pod 仕様ファイル名と同じですが、これは必須ではありません。これを実行することで、入力 Pod 仕様ファイルは /test-pod/pod.yaml として Pod 内でアクセスできます。

  7. クラスター容量イメージを Pod のジョブとして実行します。 

    $ oc create -f cluster-capacity-job.yaml

  8. ジョブログを確認し、クラスター内でスケジュールできる Pod の数を確認します。 

    $ oc logs jobs/cluster-capacity-job
small-pod pod requirements:
        - CPU: 150m
        - Memory: 100Mi

The cluster can schedule 52 instance(s) of the pod small-pod.

Termination reason: Unschedulable: No nodes are available that match all of the
following predicates:: Insufficient cpu (2).

Pod distribution among nodes:
small-pod
        - 192.168.124.214: 26 instance(s)
        - 192.168.124.120: 26 instance(s)