6.3. NUMA 인식 워크로드 예약

대기 시간에 민감한 워크로드를 실행하는 클러스터는 일반적으로 워크로드 대기 시간을 최소화하고 성능을 최적화하는 데 도움이 되는 성능 프로필을 제공합니다. NUMA 인식 스케줄러는 사용 가능한 노드 NUMA 리소스를 기반으로 워크로드를 배포하고 노드에 적용되는 성능 프로필 설정과 관련하여 워크로드를 배포합니다. NUMA 인식 배포와 워크로드의 성능 프로파일을 결합하면 성능을 극대화하는 방식으로 워크로드를 예약할 수 있습니다.

6.3.1. NUMAResourcesOperator 사용자 정의 리소스 생성

NUMA Resources Operator 를 설치한 경우 NUMA Resources Operator에 데몬 세트 및 API를 포함하여 NUMA 인식 스케줄러를 지원하는 데 필요한 모든 클러스터 인프라를 설치하도록 지시하는 NUMAResourcesOperator CR(사용자 정의 리소스)을 생성합니다.

사전 요구 사항

  • OpenShift CLI(oc)를 설치합니다.
  • cluster-admin 권한이 있는 사용자로 로그인합니다.
  • NUMA Resources Operator를 설치합니다.

절차

  1. NUMAResourcesOperator 사용자 정의 리소스를 만듭니다.

    1. 다음 YAML을 nrop.yaml 파일에 저장합니다. 

      apiVersion: nodetopology.openshift.io/v1
kind: NUMAResourcesOperator
metadata:
  name: numaresourcesoperator
spec:
  nodeGroups:
  - machineConfigPoolSelector:
      matchLabels:
        pools.operator.machineconfiguration.openshift.io/worker: ""

    2. 다음 명령을 실행하여 NUMAResourcesOperator CR을 만듭니다. 

      $ oc create -f nrop.yaml

검증

  • 다음 명령을 실행하여 NUMA Resources Operator가 성공적으로 배포되었는지 확인합니다. 

    $ oc get numaresourcesoperators.nodetopology.openshift.io

    출력 예

    NAME                    AGE
numaresourcesoperator   10m

6.3.2. NUMA 인식 보조 Pod 스케줄러 배포

NUMA Resources Operator를 설치한 후 다음을 수행하여 NUMA 인식 보조 Pod 스케줄러를 배포합니다.

  • 성능 프로필을 구성합니다.
  • NUMA 인식 보조 스케줄러를 배포합니다.

사전 요구 사항

  • OpenShift CLI(oc)를 설치합니다.
  • cluster-admin 권한이 있는 사용자로 로그인합니다.
  • 필요한 머신 구성 풀을 생성합니다.
  • NUMA Resources Operator를 설치합니다.

절차

  1. PerformanceProfile CR(사용자 정의 리소스)을 생성합니다.

    1. 다음 YAML을 nro-perfprof.yaml 파일에 저장합니다. 

      apiVersion: performance.openshift.io/v2
kind: PerformanceProfile
metadata:
  name: perfprof-nrop
spec:
  cpu: 1
    isolated: "4-51,56-103"
    reserved: "0,1,2,3,52,53,54,55"
  nodeSelector:
    node-role.kubernetes.io/worker: ""
  numa:
    topologyPolicy: single-numa-node
      1
      cpu.isolated 및 cpu.reserved 사양은 분리된 CPU 및 예약된 CPU의 범위를 정의합니다. CPU 구성에 유효한 값을 입력합니다. 성능 프로필 구성에 대한 자세한 내용은 추가 리소스 섹션을 참조하십시오.

    2. 다음 명령을 실행하여 PerformanceProfile CR을 생성합니다. 

      $ oc create -f nro-perfprof.yaml

      출력 예

      performanceprofile.performance.openshift.io/perfprof-nrop created

  2. NUMA 인식 사용자 정의 Pod 스케줄러를 배포하는 NUMAResourcesScheduler 사용자 정의 리소스를 생성합니다.

    1. nro-scheduler.yaml 파일에 다음 YAML을 저장합니다. 

      apiVersion: nodetopology.openshift.io/v1
kind: NUMAResourcesScheduler
metadata:
  name: numaresourcesscheduler
spec:
  imageSpec: "registry.redhat.io/openshift4/noderesourcetopology-scheduler-container-rhel8:v4.13"
  cacheResyncPeriod: "5s" 1
      1
      스케줄러 캐시의 동기화를 위해 간격 값(초)을 입력합니다. 대부분의 구현에서 값은 일반적인 5s 입니다.
      참고
      • cacheResyncPeriod 사양을 활성화하여 NUMA Resource Operator가 노드에서 보류 중인 리소스를 모니터링하고 이 정보를 정의된 간격으로 스케줄러 캐시에 동기화하여 보다 정확한 리소스 가용성을 보고할 수 있도록 지원합니다. 이는 또한 하위 선택 예약 결정에 따라 토폴로지 선호도 오류 오류를 최소화하는 데 도움이 됩니다. 네트워크 로드가 늘어납니다. cacheResyncPeriod 사양은 기본적으로 비활성화되어 있습니다.
      • NUMAResourcesOperator CR에서 podsFingerprinting 사양에 대해 Enabled 값을 설정하는 것은 cacheResyncPeriod 사양의 구현이 필요합니다.

    2. 다음 명령을 실행하여 NUMAResourcesScheduler CR을 생성합니다. 

      $ oc create -f nro-scheduler.yaml

검증

  1. 다음 명령을 실행하여 성능 프로필이 적용되었는지 확인합니다. 

    $ oc describe performanceprofile <performance-profile-name>

  2. 다음 명령을 실행하여 필요한 리소스가 성공적으로 배포되었는지 확인합니다. 

    $ oc get all -n openshift-numaresources

    출력 예

    NAME                                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/numaresources-controller-manager-7575848485-bns4s   1/1     Running   0          13m
pod/numaresourcesoperator-worker-dvj4n                  2/2     Running   0          16m
pod/numaresourcesoperator-worker-lcg4t                  2/2     Running   0          16m
pod/secondary-scheduler-56994cf6cf-7qf4q                1/1     Running   0          16m
NAME                                          DESIRED   CURRENT   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   NODE SELECTOR                     AGE
daemonset.apps/numaresourcesoperator-worker   2         2         2       2            2           node-role.kubernetes.io/worker=   16m
NAME                                               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/numaresources-controller-manager   1/1     1            1           13m
deployment.apps/secondary-scheduler                1/1     1            1           16m
NAME                                                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/numaresources-controller-manager-7575848485   1         1         1       13m
replicaset.apps/secondary-scheduler-56994cf6cf                1         1         1       16m

추가 리소스

6.3.3. NUMA 인식 스케줄러로 워크로드 예약

워크로드를 처리하는 데 필요한 최소 리소스를 지정하는 Deployment CR을 사용하여 NUMA 인식 스케줄러로 워크로드를 예약할 수 있습니다.

다음 예제 배포에서는 샘플 워크로드에 대해 NUMA 인식 스케줄링을 사용합니다.

사전 요구 사항

  • OpenShift CLI(oc)를 설치합니다.
  • cluster-admin 권한이 있는 사용자로 로그인합니다.
  • NUMA Resources Operator를 설치하고 NUMA 인식 보조 스케줄러를 배포합니다.

절차

  1. 다음 명령을 실행하여 클러스터에 배포된 NUMA 인식 스케줄러의 이름을 가져옵니다. 

    $ oc get numaresourcesschedulers.nodetopology.openshift.io numaresourcesscheduler -o json | jq '.status.schedulerName'

    출력 예

    topo-aware-scheduler

  2. 다음과 같이 topo-aware-scheduler 라는 스케줄러를 사용하는 배포 CR을 생성합니다.

    1. nro-deployment.yaml 파일에 다음 YAML을 저장합니다. 

      apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: numa-deployment-1
  namespace: openshift-numaresources
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: test
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test
    spec:
      schedulerName: topo-aware-scheduler 1
      containers:
      - name: ctnr
        image: quay.io/openshifttest/hello-openshift:openshift
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        resources:
          limits:
            memory: "100Mi"
            cpu: "10"
          requests:
            memory: "100Mi"
            cpu: "10"
      - name: ctnr2
        image: gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.0
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        command: ["/bin/sh", "-c"]
        args: [ "while true; do sleep 1h; done;" ]
        resources:
          limits:
            memory: "100Mi"
            cpu: "8"
          requests:
            memory: "100Mi"
            cpu: "8"
      1
      schedulerName 은 클러스터에 배포된 NUMA 인식 스케줄러의 이름과 일치해야 합니다(예: topo-aware-scheduler ).

    2. 다음 명령을 실행하여 Deployment CR을 생성합니다. 

      $ oc create -f nro-deployment.yaml

검증

  1. 배포가 성공했는지 확인합니다. 

    $ oc get pods -n openshift-numaresources

    출력 예

    NAME                                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
numa-deployment-1-56954b7b46-pfgw8                  2/2     Running   0          129m
numaresources-controller-manager-7575848485-bns4s   1/1     Running   0          15h
numaresourcesoperator-worker-dvj4n                  2/2     Running   0          18h
numaresourcesoperator-worker-lcg4t                  2/2     Running   0          16h
secondary-scheduler-56994cf6cf-7qf4q                1/1     Running   0          18h

  2. 다음 명령을 실행하여 topo-aware-scheduler 에서 배포된 Pod를 예약하는지 확인합니다. 

    $ oc describe pod numa-deployment-1-56954b7b46-pfgw8 -n openshift-numaresources

    출력 예

    Events:
  Type    Reason          Age   From                  Message
  ----    ------          ----  ----                  -------
  Normal  Scheduled       130m  topo-aware-scheduler  Successfully assigned openshift-numaresources/numa-deployment-1-56954b7b46-pfgw8 to compute-0.example.com

    참고

    예약에 사용할 수 있는 것보다 많은 리소스를 요청하는 배포는 MinimumReplicasUnavailable 오류로 실패합니다. 필요한 리소스를 사용할 수 있게 되면 배포에 성공합니다. Pod는 필요한 리소스를 사용할 수 있을 때까지 Pending 상태로 유지됩니다.

  3. 예상 할당된 리소스가 노드에 나열되어 있는지 확인합니다.

    1. 다음 명령을 실행하여 배포 Pod를 실행 중인 노드를 확인하고 <namespace>를 Deployment CR에 지정한 네임스페이스로 교체합니다. 

      $ oc get pods -n <namespace> -o wide

      출력 예

      NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
numa-deployment-1-65684f8fcc-bw4bw   0/2     Running   0          82m   10.128.2.50   worker-0   <none>  <none>

    2. 다음 명령을 실행하여 <node_name>을 배포 Pod를 실행 중인 해당 노드의 이름으로 교체합니다. 

      $ oc describe noderesourcetopologies.topology.node.k8s.io

      출력 예

      ...

Zones:
  Costs:
    Name:   node-0
    Value:  10
    Name:   node-1
    Value:  21
  Name:     node-0
  Resources:
    Allocatable:  39
    Available:    21 1
    Capacity:     40
    Name:         cpu
    Allocatable:  6442450944
    Available:    6442450944
    Capacity:     6442450944
    Name:         hugepages-1Gi
    Allocatable:  134217728
    Available:    134217728
    Capacity:     134217728
    Name:         hugepages-2Mi
    Allocatable:  262415904768
    Available:    262206189568
    Capacity:     270146007040
    Name:         memory
  Type:           Node

      1
      보장된 Pod에 할당된 리소스로 인해 사용 가능한 용량이 줄어듭니다.

      보장된 Pod에서 사용하는 리소스는 node resourcetopology.node.k8s.io에 나열된 사용 가능한 노드 리소스에서 차감됩니다.

  4. Best-effort 또는 Burstable 서비스 품질(qosClass)이 있는 Pod의 리소스 할당은 node resourcetopology.topology.node.k8s.io의 NUMA 노드 리소스에 반영되지 않습니다. Pod의 소비된 리소스가 노드 리소스 계산에 반영되지 않으면 Pod에 Guaranteed 가 있고 CPU 요청은 10진수 값이 아닌 정수 값인지 확인합니다. 다음 명령을 실행하여 Pod에 Guaranteed qosClass 가 있는지 확인할 수 있습니다. 

    $ oc get pod <pod_name> -n <pod_namespace> -o jsonpath="{ .status.qosClass }"

    출력 예

    Guaranteed