18.6. Performance Addon Operator を使用した NIC キューの削減

Performance Addon Operator を使用すると、パフォーマンスプロファイルを設定して、各ネットワークデバイスのネットワークインターフェースコントローラー(NIC)キュー数を調整できます。デバイスネットワークキューを使用すると、パケットを複数の異なる物理キューに分散でき、各キューはパケット処理用に個別のスレッドを取得します。

リアルタイムまたは低レイテンシーシステムでは、分離 CPU にピニングされる不要な割り込み要求の行 (IRQ) をすべて予約またはハウスキーピング CPU に移動する必要があります。

OpenShift Container Platform ネットワークなど、システムが必要なアプリケーションのデプロイメントにおいて、または Data Plane Development Kit (DPDK) ワークロードを使用する混在型のデプロイメントにおいて、適切なスループットを実現するには複数のキューが必要であり、NIC キュー数は調整するか、変更しないようにする必要があります。たとえば、レイテンシーを低くするには、DPDK ベースのワークロードの NIC キューの数を、予約またはハウスキーピング CPU の数だけに減らす必要があります。

デフォルトでは CPU ごとに過剰なキューが作成されるので、チューニングしてレイテンシーを低くすると CPU のハウスキーピング向けの中断テーブルに収まりません。キューの数を減らすことで、適切なチューニングが可能になります。キューの数が少ないと、IRQ テーブルに適合する割り込みの数が少なくなります。

18.6.1. パフォーマンスプロファイルによる NIC キューの調整

パフォーマンスプロファイルを使用すると、各ネットワークデバイスのキュー数を調整できます。

サポート対象のネットワークデバイスは以下のとおりです。

  • 非仮想ネットワークデバイス
  • 複数のキュー (チャネル) をサポートするネットワークデバイス

サポート対象外のネットワークデバイスは以下の通りです。

  • Pure Software ネットワークインターフェース
  • ブロックデバイス
  • Intel DPDK Virtual Function

前提条件

  • cluster-admin ロールを持つユーザーとしてのクラスターへのアクセスがあること。
  • OpenShift CLI (oc) をインストールすること。

手順

  1. cluster-admin 権限を持つユーザーとして、Performance Addon Operator を実行する OpenShift Container Platform クラスターにログインします。
  2. お使いのハードウェアとトポロジーに適したパフォーマンスプロファイルを作成して適用します。プロファイルの作成に関するガイダンスは、「パフォーマンスプロファイルの作成」のセクションを参照してください。
  3. この作成したパフォーマンスプロファイルを編集します。

    $ oc edit -f <your_profile_name>.yaml
  4. spec フィールドに net オブジェクトを設定します。オブジェクトリストには、以下の 2 つのフィールドを含めることができます。

    • userLevelNetworking は、ブール値フラグとして指定される必須フィールドです。userLevelNetworkingtrue の場合、サポートされているすべてのデバイスのキュー数は、予約された CPU 数に設定されます。デフォルトは false です。
    • devices は、キューを予約 CPU 数に設定するデバイスの一覧を指定する任意のフィールドです。デバイス一覧に何も指定しないと、設定がすべてのネットワークデバイスに適用されます。設定は以下のとおりです。

      • InterfaceName: このフィールドはインターフェース名を指定し、正または負のシェルスタイルのワイルドカードをサポートします。

        • ワイルドカード構文の例: <string> .*
        • 負のルールには、感嘆符のプリフィックスが付きます。除外リスト以外のすべてのデバイスにネットキューの変更を適用するには、!<device> を使用します (例: !eno1)。
      • vendorID: 16 ビット (16 進数) として表されるネットワークデバイスベンダー ID。プレフィックスは 0x です。
      • 9deviceID: 16 ビット (16 進数) として表されるネットワークデバイス ID (モデル)。プレフィックスは 0x です。

        注記

        deviceID が指定されている場合は、vendorID も定義する必要があります。デバイスエントリー interfaceNamevendorID、または vendorIDdeviceID のペアで指定されているすべてのデバイス識別子に一致するデバイスは、ネットワークデバイスとしての資格があります。その後、このネットワークデバイスは net キュー数が予約 CPU 数に設定されます。

        2 つ以上のデバイスを指定すると、net キュー数は、それらのいずれかに一致する net デバイスに設定されます。

  5. このパフォーマンスプロファイルの例を使用して、キュー数をすべてのデバイスの予約 CPU 数に設定します。

    apiVersion: performance.openshift.io/v2
    kind: PerformanceProfile
    metadata:
      name: manual
    spec:
      cpu:
        isolated: 3-51,54-103
        reserved: 0-2,52-54
      net:
        userLevelNetworking: true
      nodeSelector:
        node-role.kubernetes.io/worker-cnf: ""
  6. このパフォーマンスプロファイルの例を使用して、定義されたデバイス識別子に一致するすべてのデバイスの予約 CPU 数にキュー数を設定します。

    apiVersion: performance.openshift.io/v2
    kind: PerformanceProfile
    metadata:
      name: manual
    spec:
      cpu:
        isolated: 3-51,54-103
        reserved: 0-2,52-54
      net:
        userLevelNetworking: true
        devices:
        - interfaceName: “eth0”
        - interfaceName: “eth1”
        - vendorID: “0x1af4”
        deviceID: “0x1000”
      nodeSelector:
        node-role.kubernetes.io/worker-cnf: ""
  7. このパフォーマンスプロファイルの例を使用して、インターフェース名 eth で始まるすべてのデバイスの予約 CPU 数にキュー数を設定します。

    apiVersion: performance.openshift.io/v2
    kind: PerformanceProfile
    metadata:
      name: manual
    spec:
      cpu:
        isolated: 3-51,54-103
        reserved: 0-2,52-54
      net:
        userLevelNetworking: true
        devices:
        - interfaceName: “eth*”
      nodeSelector:
        node-role.kubernetes.io/worker-cnf: ""
  8. このパフォーマンスプロファイルの例を使用して、eno1 以外の名前のインターフェースを持つすべてのデバイスの予約 CPU 数にキュー数を設定します。

    apiVersion: performance.openshift.io/v2
    kind: PerformanceProfile
    metadata:
      name: manual
    spec:
      cpu:
        isolated: 3-51,54-103
        reserved: 0-2,52-54
      net:
        userLevelNetworking: true
        devices:
        - interfaceName: “!eno1”
      nodeSelector:
        node-role.kubernetes.io/worker-cnf: ""
  9. このパフォーマンスプロファイルの例を使用して、インターフェース名 eth00x1af4vendorID、および 0x1000deviceID を持つすべてのデバイスの予約 CPU 数にキュー数を設定します。

    apiVersion: performance.openshift.io/v2
    kind: PerformanceProfile
    metadata:
      name: manual
    spec:
      cpu:
        isolated: 3-51,54-103
        reserved: 0-2,52-54
      net:
        userLevelNetworking: true
        devices:
        - interfaceName: “eth0”
          vendorID: “0x1af4”
          deviceID: “0x1000”
      nodeSelector:
        node-role.kubernetes.io/worker-cnf: ""
  10. 更新されたパフォーマンスプロファイルを適用します。

    $ oc apply -f <your_profile_name>.yaml