Red Hat Training

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第11章 CPU マネージャーの使用

11.1. CPU マネージャーの機能

重要

CPU マネージャーはテクノロジープレビュー機能です。テクノロジープレビュー機能は Red Hat の実稼働環境でのサービスレベルアグリーメント (SLA) ではサポートされていないため、Red Hat では実稼働環境での使用を推奨していません。これらの機能は、近々発表予定の製品機能をリリースに先駆けてご提供することにより、お客様は機能性をテストし、開発プロセス中にフィードバックをお寄せいただくことができます。

Red Hat のテクノロジープレビュー機能のサポートについての詳細は、https://access.redhat.com/support/offerings/techpreview/ を参照してください。

CPU マネージャーは、CPU グループを管理して、ワークロードを特定の CPU に制限します。

CPU マネージャーは、以下のような属性が考慮されるワークロードに役立ちます。

  • できるだけ長い CPU 時間が必要な場合
  • プロセッサーのキャッシュミスの影響を受ける場合
  • レイテンシーが低いネットワークアプリケーションの場合
  • 他のプロセスと連携し、単一のプロセッサーキャッシュを共有することに利点がある場合

11.2. CPU マネージャーの設定

CPU マネージャーを設定するには、以下を実行します。

  1. オプションで、ノードにラベルを指定します。 

    # oc label node perf-node.example.com cpumanager=true

  2. ターゲットノードで CPU マネージャーのサポートを有効にします。 

    # cat /etc/origin/node/node-config.yaml
...
kubeletArguments:
...
  feature-gates:
  - CPUManager=true
  cpu-manager-policy:
  - static
  cpu-manager-reconcile-period:
  - 5s
  kube-reserved: 1
  - cpu=500m

# systemctl restart atomic-openshift-node
    1
    kube-reserved は必須の設定です。この値は、環境に合わせて調整する必要があります。

  3. コア 1 つまたは複数を要求する Pod を作成します。制限および要求の CPU の値は整数にする必要があります。これは、対象の Pod 専用のコアの数になります。 

    # cat cpumanager.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  generateName: cpumanager-
spec:
  containers:
  - name: cpumanager
    image: gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.0
    resources:
      requests:
        cpu: 1
        memory: "1G"
      limits:
        cpu: 1
        memory: "1G"
  nodeSelector:
    cpumanager: "true"

  4. Pod を作成します。 

    # oc create -f cpumanager.yaml

  5. Pod がラベル指定されたノードにスケジュールされていることを確認します。 

    # oc describe pod cpumanager
Name:         cpumanager-4gdtn
Namespace:    test
Node:         perf-node.example.com/172.31.62.105
...
    Limits:
      cpu:     1
      memory:  1G
    Requests:
      cpu:        1
      memory:     1G
...
QoS Class:       Guaranteed
Node-Selectors:  cpumanager=true
                 region=primary

  6. cgroups が正しく設定されていることを確認します。一時停止プロセスの PID を取得します。 

    # systemd-cgls -l
├─1 /usr/lib/systemd/systemd --system --deserialize 20
├─kubepods.slice
│ ├─kubepods-pod0ec1ab8b_e1c4_11e7_bb22_027b30990a24.slice
│ │ ├─docker-b24e29bc4021064057f941dc5f3538595c317d294f2c8e448b5e61a29c026d1c.scope
│ │ │ └─44216 /pause

    QoS 階層 Guaranteed の Pod は、kubepods.slice に配置されます。他の QoS の Pod は、kubepods の子である cgroups に配置されます。 

    # cd /sys/fs/cgroup/cpuset/kubepods.slice/kubepods-pod0ec1ab8b_e1c4_11e7_bb22_027b30990a24.slice/docker-b24e29bc4021064057f941dc5f3538595c317d294f2c8e448b5e61a29c026d1c.scope
# for i in `ls cpuset.cpus tasks` ; do echo -n "$i "; cat $i ; done
cpuset.cpus 2
tasks 44216

  7. 対象のタスクで許可される CPU 一覧を確認します。 

    # grep ^Cpus_allowed_list /proc/44216/status
Cpus_allowed_list:      2

  8. システム上の別の Pod (この場合は burstable QoS 階層にあるPod) が、Guaranteed Pod に割り当てられたコアで実行できないことを確認します。 

    # cat /sys/fs/cgroup/cpuset/kubepods.slice/kubepods-burstable.slice/kubepods-burstable-podbe76ff22_dead_11e7_b99e_027b30990a24.slice/docker-da621bea7569704fc39f84385a179923309ab9d832f6360cccbff102e73f9557.scope/cpuset.cpus
0-1,3
    # oc describe node perf-node.example.com
...
Capacity:
 cpu:     4
 memory:  16266720Ki
 pods:    40
Allocatable:
 cpu:     3500m
 memory:  16164320Ki
 pods:    40
---
  Namespace                  Name                      CPU Requests  CPU Limits  Memory Requests  Memory Limits
  ---------                  ----                      ------------  ----------  ---------------  -------------
  test                        cpumanager-4gdtn          1 (28%)       1 (28%)     1G (6%)          1G (6%)
  test                        cpumanager-hczts          1 (28%)       1 (28%)     1G (6%)          1G (6%)
  test                        cpumanager-r9wrq          1 (28%)       1 (28%)     1G (6%)          1G (6%)
...
Allocated resources:
  (Total limits may be over 100 percent, i.e., overcommitted.)
  CPU Requests  CPU Limits  Memory Requests  Memory Limits
  ------------  ----------  ---------------  -------------
  3 (85%)       3 (85%)     5437500k (32%)   9250M (55%)

    この仮想マシンには、CPU コアが 4 基あります。kube-reserved を 500 ミリコアに設定して、Node Allocatable の数になるように、ノードの全容量からコア の半分を引きます。

    Allocatable CPU が 3500 ミリコアであることを確認できます。これは、それぞれがコアを 1 つ受け入れるので、CPU マネージャー Pod の内 3 つを実行できるという意味になります。1 つのコア全体は、1000 ミリコアに相当します。

    4 つ目の Pod をスケジュールしようとすると、システムは Pod を受け入れますが、スケジュールはされません。 

    # oc get pods --all-namespaces |grep test
test              cpumanager-4gdtn               1/1       Running            0          8m
test              cpumanager-hczts               1/1       Running            0          8m
test              cpumanager-nb9d5               0/1       Pending            0          8m
test              cpumanager-r9wrq               1/1       Running            0          8m