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19.6. vDU アプリケーションのワークロードに推奨される単一ノードの OpenShift クラスター設定

以下の参照情報を使用して、仮想分散ユニット (vDU) アプリケーションをクラスターにデプロイするために必要な単一ノードの OpenShift 設定を理解してください。設定には、高性能ワークロードのためのクラスターの最適化、ワークロードの分割の有効化、およびインストール後に必要な再起動の回数の最小化が含まれます。

19.6.1. OpenShift Container Platform で低レイテンシーのアプリケーションを実行する
リンクのコピー

OpenShift Container Platform は、いくつかのテクノロジーと特殊なハードウェアデバイスを使用して、市販の (COTS) ハードウェアで実行するアプリケーションの低レイテンシー処理を可能にします。

RHCOS のリアルタイムカーネル
ワークロードが高レベルのプロセス決定で処理されるようにします。
CPU の分離
CPU スケジューリングの遅延を回避し、CPU 容量が一貫して利用可能な状態にします。
NUMA 対応のトポロジー管理
メモリーと Huge Page を CPU および PCI デバイスに合わせて、保証されたコンテナーメモリーと Huge Page を不均一メモリーアクセス (NUMA) ノードに固定します。すべての Quality of Service (QoS) クラスの Pod リソースは、同じ NUMA ノードに留まります。これにより、レイテンシーが短縮され、ノードのパフォーマンスが向上します。
Huge Page のメモリー管理
Huge Page サイズを使用すると、ページテーブルへのアクセスに必要なシステムリソースの量を減らすことで、システムパフォーマンスが向上します。
PTP を使用した精度同期
サブマイクロ秒の正確性を持つネットワーク内のノード間の同期を可能にします。

19.6.2. vDU アプリケーションワークロードに推奨されるクラスターホスト要件
リンクのコピー

vDU アプリケーションワークロードを実行するには、OpenShift Container Platform サービスおよび実稼働ワークロードを実行するのに十分なリソースを備えたベアメタルホストが必要です。

Expand
表19.5 最小リソース要件
プロファイルvCPUメモリーストレージ

最低限

4 ~ 8 個の vCPU コア

32GB のメモリー

120GB

注記

1 vCPU は、同時マルチスレッド (SMT) またはハイパースレッディングが有効にされていない場合に 1 つの物理コアと同等です。有効にした場合には、次の式を使用して対応する比率を計算します。

  • (コアあたりのスレッド数×コア)×ソケット= vCPU
重要

仮想メディアを使用して起動する場合は、サーバーには Baseboard Management Controller (BMC) が必要です。

19.6.3. 低遅延と高パフォーマンスのためのホストファームウェアの設定
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ベアメタルホストでは、ホストをプロビジョニングする前にファームウェアを設定する必要があります。ファームウェアの設定は、特定のハードウェアおよびインストールの特定の要件によって異なります。

手順

  1. UEFI/BIOS Boot Mode を UEFI に設定します。
  2. ホスト起動シーケンスの順序で、ハードドライブ を設定します。

  3. ハードウェアに特定のファームウェア設定を適用します。以下の表は、Intel FlexRAN 4G および 5G baseband PHY 参照設計をベースとした Intel Xeon Skylake または Intel Cascade Lake サーバーの典型的なファームウェア設定を説明しています。

    重要

    ファームウェア設定は、実際のハードウェアおよびネットワークの要件によって異なります。以下の設定例は、説明のみを目的としています。

    Expand
    表19.6 Intel Xeon Skylake または Cascade Lake サーバーのファームウェア設定例
    ファームウェア設定設定

    CPU パワーとパフォーマンスポリシー

    パフォーマンス

    Uncore Frequency Scaling

    Disabled

    パフォーマンスの制限

    Disabled

    Intel SpeedStep ® Tech の強化

    有効

    Intel Configurable TDP

    有効

    設定可能な TDP レベル

    レベル 2

    Intel® Turbo Boost Technology

    有効

    energy Efficient Turbo

    Disabled

    Hardware P-States

    Disabled

    Package C-State

    C0/C1 の状態

    C1E

    Disabled

    Processor C6

    Disabled

注記

ホストのファームウェアでグローバル SR-IOV および VT-d 設定を有効にします。これらの設定は、ベアメタル環境に関連します。

19.6.4. マネージドクラスターネットワークの接続の前提条件
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ゼロタッチプロビジョニング (ZTP) GitOps パイプラインを使用してマネージドクラスターをインストールおよびプロビジョニングするには、マネージドクラスターホストが次のネットワーク前提条件を満たしている必要があります。

  • ハブクラスター内の ZTP GitOps コンテナーとターゲットベアメタルホストの Baseboard Management Controller (BMC) の間に双方向接続が必要です。

  • マネージドクラスターは、ハブホスト名と *.apps ホスト名の API ホスト名を解決して到達できる必要があります。ハブの API ホスト名と *.apps ホスト名の例を次に示します。

    • api.hub-cluster.internal.domain.com
    • console-openshift-console.apps.hub-cluster.internal.domain.com

  • ハブクラスターは、マネージドクラスターの API および *.apps ホスト名を解決して到達できる必要があります。マネージドクラスターの API ホスト名と *.apps ホスト名の例を次に示します。

    • api.sno-managed-cluster-1.internal.domain.com
    • console-openshift-console.apps.sno-managed-cluster-1.internal.domain.com

19.6.5. 推奨されるインストール時のクラスター設定
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ZTP パイプラインは、クラスターのインストール中に次のカスタムリソース (CR) を適用します。これらの設定 CR により、クラスターが vDU アプリケーションの実行に必要な機能とパフォーマンスの要件を満たしていることが保証されます。

注記

クラスターデプロイメントに ZTP GitOps プラグインと SiteConfig CR を使用する場合は、デフォルトで次の MachineConfig CR が含まれます。

デフォルトで含まれる CR を変更するには、SiteConfig の extraManifests フィルターを使用します。詳細は、SiteConfig CR を使用した高度なマネージドクラスター設定 を参照してください。

19.6.5.1. ワークロードの分割
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DU ワークロードを実行する単一ノードの OpenShift クラスターには、ワークロードの分割が必要です。これにより、プラットフォームサービスの実行が許可されるコアが制限され、アプリケーションペイロードの CPU コアが最大化されます。

注記

ワークロードの分割は、クラスターのインストール中にのみ有効にできます。インストール後にワークロードパーティショニングを無効にすることはできません。ただし、パフォーマンスプロファイルおよび関連する MachineConfig カスタムリソース (CR) で定義した cpu 値を更新することで、ワークロードの分割を再設定できます。

  • ワークロードの分割を有効にする base64 でエンコードされた CR には、管理ワークロードが制約される CPU セットが含まれています。crio.conf および kubelet.conf のホスト固有の値を base64 でエンコードします。クラスターパフォーマンスプロファイルで指定されている CPU セットに一致するように内容を調整します。クラスターホストのコア数と一致する必要があります。

    推奨されるワークロードパーティショニング設定

    apiVersion: machineconfiguration.openshift.io/v1
kind: MachineConfig
metadata:
  labels:
    machineconfiguration.openshift.io/role: master
  name: 02-master-workload-partitioning
spec:
  config:
    ignition:
      version: 3.2.0
    storage:
      files:
      - contents:
          source: data:text/plain;charset=utf-8;base64,W2NyaW8ucnVudGltZS53b3JrbG9hZHMubWFuYWdlbWVudF0KYWN0aXZhdGlvbl9hbm5vdGF0aW9uID0gInRhcmdldC53b3JrbG9hZC5vcGVuc2hpZnQuaW8vbWFuYWdlbWVudCIKYW5ub3RhdGlvbl9wcmVmaXggPSAicmVzb3VyY2VzLndvcmtsb2FkLm9wZW5zaGlmdC5pbyIKcmVzb3VyY2VzID0geyAiY3B1c2hhcmVzIiA9IDAsICJjcHVzZXQiID0gIjAtMSw1Mi01MyIgfQo=
        mode: 420
        overwrite: true
        path: /etc/crio/crio.conf.d/01-workload-partitioning
        user:
          name: root
      - contents:
          source: data:text/plain;charset=utf-8;base64,ewogICJtYW5hZ2VtZW50IjogewogICAgImNwdXNldCI6ICIwLTEsNTItNTMiCiAgfQp9Cg==
        mode: 420
        overwrite: true
        path: /etc/kubernetes/openshift-workload-pinning
        user:
          name: root

  • クラスターホストで設定すると、/etc/crio/crio.conf.d/01-workload-partitioning の内容は次のようになります。 

    [crio.runtime.workloads.management]
activation_annotation = "target.workload.openshift.io/management"
annotation_prefix = "resources.workload.openshift.io"
resources = { "cpushares" = 0, "cpuset" = "0-1,52-53" }
    1
    1
    CPUs の値は、インストールによって異なります。

    ハイパースレッディングが有効になっている場合は、各コアの両方のスレッドを指定します。CPUs の値は、パフォーマンスプロファイルで指定された予約済み CPU セットと一致する必要があります。

  • クラスターで設定すると、/etc/kubernetes/openshift-workload-pinning の内容は次のようになります。 

    {
  "management": {
    "cpuset": "0-1,52-53"
    1 
    
  }
}
    1
    cpuset は、/etc/crio/crio.conf.d/01-workload-partitioning の CPUs 値と一致する必要があります。

19.6.5.2. プラットフォーム管理フットプリントの削減
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プラットフォームの全体的な管理フットプリントを削減するには、ホストオペレーティングシステムとは別の新しい namespace にすべての Kubernetes 固有のマウントポイントを配置する MachineConfig カスタムリソース (CR) が必要です。次の base64 でエンコードされた MachineConfig CR の例は、この設定を示しています。

推奨されるコンテナーマウント namespace の設定

apiVersion: machineconfiguration.openshift.io/v1
kind: MachineConfig
metadata:
  labels:
    machineconfiguration.openshift.io/role: master
  name: container-mount-namespace-and-kubelet-conf-master
spec:
  config:
    ignition:
      version: 3.2.0
    storage:
      files:
      - contents:
          source: data:text/plain;charset=utf-8;base64,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
        mode: 493
        path: /usr/local/bin/extractExecStart
      - contents:
          source: data:text/plain;charset=utf-8;base64,IyEvYmluL2Jhc2gKbnNlbnRlciAtLW1vdW50PS9ydW4vY29udGFpbmVyLW1vdW50LW5hbWVzcGFjZS9tbnQgIiRAIgo=
        mode: 493
        path: /usr/local/bin/nsenterCmns
    systemd:
      units:
      - contents: |
          [Unit]
          Description=Manages a mount namespace that both kubelet and crio can use to share their container-specific mounts

          [Service]
          Type=oneshot
          RemainAfterExit=yes
          RuntimeDirectory=container-mount-namespace
          Environment=RUNTIME_DIRECTORY=%t/container-mount-namespace
          Environment=BIND_POINT=%t/container-mount-namespace/mnt
          ExecStartPre=bash -c "findmnt ${RUNTIME_DIRECTORY} || mount --make-unbindable --bind ${RUNTIME_DIRECTORY} ${RUNTIME_DIRECTORY}"
          ExecStartPre=touch ${BIND_POINT}
          ExecStart=unshare --mount=${BIND_POINT} --propagation slave mount --make-rshared /
          ExecStop=umount -R ${RUNTIME_DIRECTORY}
        enabled: true
        name: container-mount-namespace.service
      - dropins:
        - contents: |
            [Unit]
            Wants=container-mount-namespace.service
            After=container-mount-namespace.service

            [Service]
            ExecStartPre=/usr/local/bin/extractExecStart %n /%t/%N-execstart.env ORIG_EXECSTART
            EnvironmentFile=-/%t/%N-execstart.env
            ExecStart=
            ExecStart=bash -c "nsenter --mount=%t/container-mount-namespace/mnt \
                ${ORIG_EXECSTART}"
          name: 90-container-mount-namespace.conf
        name: crio.service
      - dropins:
        - contents: |
            [Unit]
            Wants=container-mount-namespace.service
            After=container-mount-namespace.service

            [Service]
            ExecStartPre=/usr/local/bin/extractExecStart %n /%t/%N-execstart.env ORIG_EXECSTART
            EnvironmentFile=-/%t/%N-execstart.env
            ExecStart=
            ExecStart=bash -c "nsenter --mount=%t/container-mount-namespace/mnt \
                ${ORIG_EXECSTART} --housekeeping-interval=30s"
          name: 90-container-mount-namespace.conf
        - contents: |
            [Service]
            Environment="OPENSHIFT_MAX_HOUSEKEEPING_INTERVAL_DURATION=60s"
            Environment="OPENSHIFT_EVICTION_MONITORING_PERIOD_DURATION=30s"
          name: 30-kubelet-interval-tuning.conf
        name: kubelet.service

19.6.5.3. SCTP
リンクのコピー

Stream Control Transmission Protocol (SCTP) は、RAN アプリケーションで使用される主要なプロトコルです。この MachineConfig オブジェクトは、SCTP カーネルモジュールをノードに追加して、このプロトコルを有効にします。

推奨される SCTP 設定

apiVersion: machineconfiguration.openshift.io/v1
kind: MachineConfig
metadata:
  labels:
    machineconfiguration.openshift.io/role: master
  name: load-sctp-module
spec:
  config:
    ignition:
      version: 2.2.0
    storage:
      files:
        - contents:
            source: data:,
            verification: {}
          filesystem: root
            mode: 420
            path: /etc/modprobe.d/sctp-blacklist.conf
        - contents:
            source: data:text/plain;charset=utf-8,sctp
          filesystem: root
            mode: 420
            path: /etc/modules-load.d/sctp-load.conf

19.6.5.4. コンテナーの起動の高速化
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次の MachineConfig CR は、コア OpenShift プロセスとコンテナーを設定して、システムの起動とシャットダウン中に利用可能なすべての CPU コアを使用します。これにより、初回起動および再起動中のシステムリカバリーが加速されます。

推奨される高速化されたコンテナーの起動設定

apiVersion: machineconfiguration.openshift.io/v1
kind: MachineConfig
metadata:
  labels:
    machineconfiguration.openshift.io/role: master
  name: 04-accelerated-container-startup-master
spec:
  config:
    ignition:
      version: 3.2.0
    storage:
      files:
      - contents:
          source: data:text/plain;charset=utf-8;base64,#!/bin/bash
#
# Temporarily reset the core system processes's CPU affinity to be unrestricted to accelerate startup and shutdown
#
# The defaults below can be overridden via environment variables
#

# The default set of critical processes whose affinity should be temporarily unbound:
CRITICAL_PROCESSES=${CRITICAL_PROCESSES:-"systemd ovs crio kubelet NetworkManager conmon dbus"}

# Default wait time is 600s = 10m:
MAXIMUM_WAIT_TIME=${MAXIMUM_WAIT_TIME:-600}

# Default steady-state threshold = 2%
# Allowed values:
#  4  - absolute pod count (+/-)
#  4% - percent change (+/-)
#  -1 - disable the steady-state check
STEADY_STATE_THRESHOLD=${STEADY_STATE_THRESHOLD:-2%}

# Default steady-state window = 60s
# If the running pod count stays within the given threshold for this time
# period, return CPU utilization to normal before the maximum wait time has
# expires
STEADY_STATE_WINDOW=${STEADY_STATE_WINDOW:-60}

# Default steady-state allows any pod count to be "steady state"
# Increasing this will skip any steady-state checks until the count rises above
# this number to avoid false positives if there are some periods where the
# count doesn't increase but we know we can't be at steady-state yet.
STEADY_STATE_MINIMUM=${STEADY_STATE_MINIMUM:-0}

#######################################################

KUBELET_CPU_STATE=/var/lib/kubelet/cpu_manager_state
FULL_CPU_STATE=/sys/fs/cgroup/cpuset/cpuset.cpus
unrestrictedCpuset() {
  local cpus
  if [[ -e $KUBELET_CPU_STATE ]]; then
      cpus=$(jq -r '.defaultCpuSet' <$KUBELET_CPU_STATE)
  fi
  if [[ -z $cpus ]]; then
    # fall back to using all cpus if the kubelet state is not configured yet
    [[ -e $FULL_CPU_STATE ]] || return 1
    cpus=$(<$FULL_CPU_STATE)
  fi
  echo $cpus
}

restrictedCpuset() {
  for arg in $(</proc/cmdline); do
    if [[ $arg =~ ^systemd.cpu_affinity= ]]; then
      echo ${arg#*=}
      return 0
    fi
  done
  return 1
}

getCPUCount () {
  local cpuset="$1"
  local cpulist=()
  local cpus=0
  local mincpus=2

  if [[ -z $cpuset || $cpuset =~ [^0-9,-] ]]; then
    echo $mincpus
    return 1
  fi

  IFS=',' read -ra cpulist <<< $cpuset

  for elm in "${cpulist[@]}"; do
    if [[ $elm =~ ^[0-9]+$ ]]; then
      (( cpus++ ))
    elif [[ $elm =~ ^[0-9]+-[0-9]+$ ]]; then
      local low=0 high=0
      IFS='-' read low high <<< $elm
      (( cpus += high - low + 1 ))
    else
      echo $mincpus
      return 1
    fi
  done

  # Return a minimum of 2 cpus
  echo $(( cpus > $mincpus ? cpus : $mincpus ))
  return 0
}

resetOVSthreads () {
  local cpucount="$1"
  local curRevalidators=0
  local curHandlers=0
  local desiredRevalidators=0
  local desiredHandlers=0
  local rc=0

  curRevalidators=$(ps -Teo pid,tid,comm,cmd | grep -e revalidator | grep -c ovs-vswitchd)
  curHandlers=$(ps -Teo pid,tid,comm,cmd | grep -e handler | grep -c ovs-vswitchd)

  # Calculate the desired number of threads the same way OVS does.
  # OVS will set these thread count as a one shot process on startup, so we
  # have to adjust up or down during the boot up process. The desired outcome is
  # to not restrict the number of thread at startup until we reach a steady
  # state.  At which point we need to reset these based on our restricted  set
  # of cores.
  # See OVS function that calculates these thread counts:
  # https://github.com/openvswitch/ovs/blob/master/ofproto/ofproto-dpif-upcall.c#L635
  (( desiredRevalidators=$cpucount / 4 + 1 ))
  (( desiredHandlers=$cpucount - $desiredRevalidators ))


  if [[ $curRevalidators -ne $desiredRevalidators || $curHandlers -ne $desiredHandlers ]]; then

    logger "Recovery: Re-setting OVS revalidator threads: ${curRevalidators} -> ${desiredRevalidators}"
    logger "Recovery: Re-setting OVS handler threads: ${curHandlers} -> ${desiredHandlers}"

    ovs-vsctl set \
      Open_vSwitch . \
      other-config:n-handler-threads=${desiredHandlers} \
      other-config:n-revalidator-threads=${desiredRevalidators}
    rc=$?
  fi

  return $rc
}

resetAffinity() {
  local cpuset="$1"
  local failcount=0
  local successcount=0
  logger "Recovery: Setting CPU affinity for critical processes \"$CRITICAL_PROCESSES\" to $cpuset"
  for proc in $CRITICAL_PROCESSES; do
    local pids="$(pgrep $proc)"
    for pid in $pids; do
      local tasksetOutput
      tasksetOutput="$(taskset -apc "$cpuset" $pid 2>&1)"
      if [[ $? -ne 0 ]]; then
        echo "ERROR: $tasksetOutput"
        ((failcount++))
      else
        ((successcount++))
      fi
    done
  done

  resetOVSthreads "$(getCPUCount ${cpuset})"
  if [[ $? -ne 0 ]]; then
    ((failcount++))
  else
    ((successcount++))
  fi

  logger "Recovery: Re-affined $successcount pids successfully"
  if [[ $failcount -gt 0 ]]; then
    logger "Recovery: Failed to re-affine $failcount processes"
    return 1
  fi
}

setUnrestricted() {
  logger "Recovery: Setting critical system processes to have unrestricted CPU access"
  resetAffinity "$(unrestrictedCpuset)"
}

setRestricted() {
  logger "Recovery: Resetting critical system processes back to normally restricted access"
  resetAffinity "$(restrictedCpuset)"
}

currentAffinity() {
  local pid="$1"
  taskset -pc $pid | awk -F': ' '{print $2}'
}

within() {
  local last=$1 current=$2 threshold=$3
  local delta=0 pchange
  delta=$(( current - last ))
  if [[ $current -eq $last ]]; then
    pchange=0
  elif [[ $last -eq 0 ]]; then
    pchange=1000000
  else
    pchange=$(( ( $delta * 100) / last ))
  fi
  echo -n "last:$last current:$current delta:$delta pchange:${pchange}%: "
  local absolute limit
  case $threshold in
    *%)
      absolute=${pchange##-} # absolute value
      limit=${threshold%%%}
      ;;
    *)
      absolute=${delta##-} # absolute value
      limit=$threshold
      ;;
  esac
  if [[ $absolute -le $limit ]]; then
    echo "within (+/-)$threshold"
    return 0
  else
    echo "outside (+/-)$threshold"
    return 1
  fi
}

steadystate() {
  local last=$1 current=$2
  if [[ $last -lt $STEADY_STATE_MINIMUM ]]; then
    echo "last:$last current:$current Waiting to reach $STEADY_STATE_MINIMUM before checking for steady-state"
    return 1
  fi
  within $last $current $STEADY_STATE_THRESHOLD
}

waitForReady() {
  logger "Recovery: Waiting ${MAXIMUM_WAIT_TIME}s for the initialization to complete"
  local lastSystemdCpuset="$(currentAffinity 1)"
  local lastDesiredCpuset="$(unrestrictedCpuset)"
  local t=0 s=10
  local lastCcount=0 ccount=0 steadyStateTime=0
  while [[ $t -lt $MAXIMUM_WAIT_TIME ]]; do
    sleep $s
    ((t += s))
    # Re-check the current affinity of systemd, in case some other process has changed it
    local systemdCpuset="$(currentAffinity 1)"
    # Re-check the unrestricted Cpuset, as the allowed set of unreserved cores may change as pods are assigned to cores
    local desiredCpuset="$(unrestrictedCpuset)"
    if [[ $systemdCpuset != $lastSystemdCpuset || $lastDesiredCpuset != $desiredCpuset ]]; then
      resetAffinity "$desiredCpuset"
      lastSystemdCpuset="$(currentAffinity 1)"
      lastDesiredCpuset="$desiredCpuset"
    fi

    # Detect steady-state pod count
    ccount=$(crictl ps | wc -l)
    if steadystate $lastCcount $ccount; then
      ((steadyStateTime += s))
      echo "Steady-state for ${steadyStateTime}s/${STEADY_STATE_WINDOW}s"
      if [[ $steadyStateTime -ge $STEADY_STATE_WINDOW ]]; then
        logger "Recovery: Steady-state (+/- $STEADY_STATE_THRESHOLD) for ${STEADY_STATE_WINDOW}s: Done"
        return 0
      fi
    else
      if [[ $steadyStateTime -gt 0 ]]; then
        echo "Resetting steady-state timer"
        steadyStateTime=0
      fi
    fi
    lastCcount=$ccount
  done
  logger "Recovery: Recovery Complete Timeout"
}

main() {
  if ! unrestrictedCpuset >&/dev/null; then
    logger "Recovery: No unrestricted Cpuset could be detected"
    return 1
  fi

  if ! restrictedCpuset >&/dev/null; then
    logger "Recovery: No restricted Cpuset has been configured.  We are already running unrestricted."
    return 0
  fi

  # Ensure we reset the CPU affinity when we exit this script for any reason
  # This way either after the timer expires or after the process is interrupted
  # via ^C or SIGTERM, we return things back to the way they should be.
  trap setRestricted EXIT

  logger "Recovery: Recovery Mode Starting"
  setUnrestricted
  waitForReady
}

if [[ "${BASH_SOURCE[0]}" = "${0}" ]]; then
  main "${@}"
  exit $?
fi

        mode: 493
        path: /usr/local/bin/accelerated-container-startup.sh
    systemd:
      units:
      - contents: |
          [Unit]
          Description=Unlocks more CPUs for critical system processes during container startup

          [Service]
          Type=simple
          ExecStart=/usr/local/bin/accelerated-container-startup.sh

          # Maximum wait time is 600s = 10m:
          Environment=MAXIMUM_WAIT_TIME=600

          # Steady-state threshold = 2%
          # Allowed values:
          #  4  - absolute pod count (+/-)
          #  4% - percent change (+/-)
          #  -1 - disable the steady-state check
          # Note: '%' must be escaped as '%%' in systemd unit files
          Environment=STEADY_STATE_THRESHOLD=2%%

          # Steady-state window = 120s
          # If the running pod count stays within the given threshold for this time
          # period, return CPU utilization to normal before the maximum wait time has
          # expires
          Environment=STEADY_STATE_WINDOW=120

          # Steady-state minimum = 40
          # Increasing this will skip any steady-state checks until the count rises above
          # this number to avoid false positives if there are some periods where the
          # count doesn't increase but we know we can't be at steady-state yet.
          Environment=STEADY_STATE_MINIMUM=40

          [Install]
          WantedBy=multi-user.target
        enabled: true
        name: accelerated-container-startup.service
      - contents: |
          [Unit]
          Description=Unlocks more CPUs for critical system processes during container shutdown
          DefaultDependencies=no

          [Service]
          Type=simple
          ExecStart=/usr/local/bin/accelerated-container-startup.sh

          # Maximum wait time is 600s = 10m:
          Environment=MAXIMUM_WAIT_TIME=600

          # Steady-state threshold
          # Allowed values:
          #  4  - absolute pod count (+/-)
          #  4% - percent change (+/-)
          #  -1 - disable the steady-state check
          # Note: '%' must be escaped as '%%' in systemd unit files
          Environment=STEADY_STATE_THRESHOLD=-1

          # Steady-state window = 60s
          # If the running pod count stays within the given threshold for this time
          # period, return CPU utilization to normal before the maximum wait time has
          # expires
          Environment=STEADY_STATE_WINDOW=60

          [Install]
          WantedBy=shutdown.target reboot.target halt.target
        enabled: true
        name: accelerated-container-shutdown.service

19.6.5.5. kdump による自動カーネルクラッシュダンプ
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kdump は、カーネルがクラッシュしたときにカーネルクラッシュダンプを作成する Linux カーネル機能です。kdump は、次の MachineConfig CR で有効になります。

推奨される kdump 設定

apiVersion: machineconfiguration.openshift.io/v1
kind: MachineConfig
metadata:
  labels:
    machineconfiguration.openshift.io/role: master
  name: 06-kdump-enable-master
spec:
  config:
    ignition:
      version: 3.2.0
    systemd:
      units:
      - enabled: true
        name: kdump.service
  kernelArguments:
    - crashkernel=512M

19.6.6. 推奨されるインストール後のクラスター設定
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クラスターのインストールが完了すると、ZTP パイプラインは、DU ワークロードを実行するために必要な次のカスタムリソース (CR) を適用します。

注記

GitOps ZTP v4.10 以前では、MachineConfig CR を使用して UEFI セキュアブートを設定します。これは、GitOps ZTP v4.11 以降では不要になりました。v4.11 では、Performance プロファイル CR を使用して、単一ノードの OpenShift クラスターの UEFI セキュアブートを設定します。詳細は、パフォーマンスプロファイル を参照してください。

19.6.6.1. Operator namespace と Operator グループ
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DU ワークロードを実行する単一ノードの OpenShift クラスターには、以下の OperatorGroup および Namespace カスタムリソース (CR) が必要です。

  • Local Storage Operator
  • Logging Operator
  • PTP Operator
  • SR-IOV Network Operator

次の YAML は、これらの CR をまとめたものです。

推奨される Operator Namespace および OperatorGroup 設定

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  annotations:
    workload.openshift.io/allowed: management
  name: openshift-local-storage
---
apiVersion: operators.coreos.com/v1
kind: OperatorGroup
metadata:
  name: openshift-local-storage
  namespace: openshift-local-storage
spec:
  targetNamespaces:
    - openshift-local-storage
---
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  annotations:
    workload.openshift.io/allowed: management
  name: openshift-logging
---
apiVersion: operators.coreos.com/v1
kind: OperatorGroup
metadata:
  name: cluster-logging
  namespace: openshift-logging
spec:
  targetNamespaces:
    - openshift-logging
---
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  annotations:
    workload.openshift.io/allowed: management
  labels:
    openshift.io/cluster-monitoring: "true"
  name: openshift-ptp
---
apiVersion: operators.coreos.com/v1
kind: OperatorGroup
metadata:
  name: ptp-operators
  namespace: openshift-ptp
spec:
  targetNamespaces:
    - openshift-ptp
---
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  annotations:
    workload.openshift.io/allowed: management
    name: openshift-sriov-network-operator
---
apiVersion: operators.coreos.com/v1
kind: OperatorGroup
metadata:
  name: sriov-network-operators
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  targetNamespaces:
    - openshift-sriov-network-operator

19.6.6.2. Operator のサブスクリプション
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DU ワークロードを実行する単一ノードの OpenShift クラスターには、次の Subscription CR が必要です。サブスクリプションは、次の Operator をダウンロードする場所を提供します。

  • Local Storage Operator
  • Logging Operator
  • PTP Operator
  • SR-IOV Network Operator

推奨される Operator サブスクリプション

apiVersion: operators.coreos.com/v1alpha1
kind: Subscription
metadata:
  name: cluster-logging
  namespace: openshift-logging
spec:
  channel: "stable"
1 

  name: cluster-logging
  source: redhat-operators
  sourceNamespace: openshift-marketplace
  installPlanApproval: Manual
2 

---
apiVersion: operators.coreos.com/v1alpha1
kind: Subscription
metadata:
  name: local-storage-operator
  namespace: openshift-local-storage
spec:
  channel: "stable"
  installPlanApproval: Automatic
  name: local-storage-operator
  source: redhat-operators
  sourceNamespace: openshift-marketplace
  installPlanApproval: Manual
---
apiVersion: operators.coreos.com/v1alpha1
kind: Subscription
metadata:
    name: ptp-operator-subscription
    namespace: openshift-ptp
spec:
  channel: "stable"
  name: ptp-operator
  source: redhat-operators
  sourceNamespace: openshift-marketplace
  installPlanApproval: Manual
---
apiVersion: operators.coreos.com/v1alpha1
kind: Subscription
metadata:
  name: sriov-network-operator-subscription
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  channel: "stable"
  name: sriov-network-operator
  source: redhat-operators
  sourceNamespace: openshift-marketplace
  installPlanApproval: Manual

1
Operator を取得するチャネルを指定します。stable チャンネルが推奨されます。
2
Manual または Automatic を指定します。Automatic モードでは、Operator は、レジストリーで利用可能になると、チャネル内の最新バージョンに自動的に更新します。Manual モードでは、新しい Operator バージョンは、明示的に承認された後にのみインストールされます。

19.6.6.3. クラスターのロギングとログ転送
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DU ワークロードを実行する単一ノードの OpenShift クラスターでは、デバッグのためにロギングとログ転送が必要です。次の YAML の例は、必要な ClusterLogging および ClusterLogForwarder CR を示しています。

推奨されるクラスターログとログ転送の設定

apiVersion: logging.openshift.io/v1
kind: ClusterLogging
1 

metadata:
  name: instance
  namespace: openshift-logging
spec:
  collection:
    logs:
      fluentd: {}
      type: fluentd
  curation:
    type: "curator"
    curator:
      schedule: "30 3 * * *"
  managementState: Managed
---
apiVersion: logging.openshift.io/v1
kind: ClusterLogForwarder
2 

metadata:
  name: instance
  namespace: openshift-logging
spec:
  inputs:
    - infrastructure: {}
      name: infra-logs
  outputs:
    - name: kafka-open
      type: kafka
      url: tcp://10.46.55.190:9092/test
3 

  pipelines:
    - inputRefs:
      - audit
      name: audit-logs
      outputRefs:
      - kafka-open
    - inputRefs:
      - infrastructure
      name: infrastructure-logs
      outputRefs:
      - kafka-open

1
既存の ClusterLogging インスタンスを更新するか、存在しない場合はインスタンスを作成します。
2
既存の ClusterLogForwarder インスタンスを更新するか、存在しない場合はインスタンスを作成します。
3
ログの転送先の Kafka サーバーの URL を指定します。

19.6.6.4. パフォーマンスプロファイル
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DU ワークロードを実行する単一ノードの OpenShift クラスターでは、リアルタイムのホスト機能とサービスを使用するために Node Tuning Operator パフォーマンスプロファイルが必要です。

注記

OpenShift Container Platform の以前のバージョンでは、パフォーマンスアドオン Operator を使用して自動チューニングを実装し、OpenShift アプリケーションの低レイテンシーパフォーマンスを実現していました。OpenShift Container Platform 4.11 では、これらの機能は Node Tuning Operator の一部です。

次の PerformanceProfile CR の例は、必要なクラスター設定を示しています。

推奨されるパフォーマンスプロファイル設定

apiVersion: performance.openshift.io/v2
kind: PerformanceProfile
metadata:
  name: openshift-node-performance-profile
1 

spec:
  additionalKernelArgs:
    - rcupdate.rcu_normal_after_boot=0
    - "efi=runtime"
2 

  cpu:
    isolated: 2-51,54-103
3 

    reserved: 0-1,52-53
4 

  hugepages:
    defaultHugepagesSize: 1G
    pages:
      - count: 32
5 

        size: 1G
6 

        node: 1
7 

  machineConfigPoolSelector:
    pools.operator.machineconfiguration.openshift.io/master: ""
  nodeSelector:
    node-role.kubernetes.io/master: ""
  numa:
    topologyPolicy: "restricted"
  realTimeKernel:
    enabled: true
8

1
name の値が、TunedPerformancePatch.yaml の spec.profile.data フィールドと validatorCRs/informDuValidator.yaml の status.configuration.source.name フィールドで指定された値と一致することを確認します。
2 3
クラスターホストの UEFI セキュアブートを設定します。
4
分離された CPU を設定します。すべてのハイパースレッディングペアが一致していることを確認します。
5
予約済みの CPU を設定します。ワークロードの分割が有効になっている場合、システムプロセス、カーネルスレッド、およびシステムコンテナースレッドは、これらの CPU に制限されます。分離されていないすべての CPU を予約する必要があります。
6
Huge Page の数を設定します。
7
Huge Page のサイズを設定します。
8
リアルタイム Linux カーネルをインストールするには、enabled を true に設定します。

19.6.6.5. PTP
リンクのコピー

単一ノードの OpenShift クラスターは、ネットワーク時間同期に Precision Time Protocol (PTP) を使用します。次の PtpConfig CR の例は、必要な PTP スレーブ設定を示しています。

推奨される PTP 設定

apiVersion: ptp.openshift.io/v1
kind: PtpConfig
metadata:
  name: du-ptp-slave
  namespace: openshift-ptp
spec:
  profile:
    - interface: ens5f0
1 

      name: slave
      phc2sysOpts: -a -r -n 24
      ptp4lConf: |
        [global]
        #
        # Default Data Set
        #
        twoStepFlag 1
        slaveOnly 0
        priority1 128
        priority2 128
        domainNumber 24
        #utc_offset 37
        clockClass 248
        clockAccuracy 0xFE
        offsetScaledLogVariance 0xFFFF
        free_running 0
        freq_est_interval 1
        dscp_event 0
        dscp_general 0
        dataset_comparison ieee1588
        G.8275.defaultDS.localPriority 128
        #
        # Port Data Set
        #
        logAnnounceInterval -3
        logSyncInterval -4
        logMinDelayReqInterval -4
        logMinPdelayReqInterval -4
        announceReceiptTimeout 3
        syncReceiptTimeout 0
        delayAsymmetry 0
        fault_reset_interval 4
        neighborPropDelayThresh 20000000
        masterOnly 0
        G.8275.portDS.localPriority 128
        #
        # Run time options
        #
        assume_two_step 0
        logging_level 6
        path_trace_enabled 0
        follow_up_info 0
        hybrid_e2e 0
        inhibit_multicast_service 0
        net_sync_monitor 0
        tc_spanning_tree 0
        tx_timestamp_timeout 1
        unicast_listen 0
        unicast_master_table 0
        unicast_req_duration 3600
        use_syslog 1
        verbose 0
        summary_interval 0
        kernel_leap 1
        check_fup_sync 0
        #
        # Servo Options
        #
        pi_proportional_const 0.0
        pi_integral_const 0.0
        pi_proportional_scale 0.0
        pi_proportional_exponent -0.3
        pi_proportional_norm_max 0.7
        pi_integral_scale 0.0
        pi_integral_exponent 0.4
        pi_integral_norm_max 0.3
        step_threshold 2.0
        first_step_threshold 0.00002
        max_frequency 900000000
        clock_servo pi
        sanity_freq_limit 200000000
        ntpshm_segment 0
        #
        # Transport options
        #
        transportSpecific 0x0
        ptp_dst_mac 01:1B:19:00:00:00
        p2p_dst_mac 01:80:C2:00:00:0E
        udp_ttl 1
        udp6_scope 0x0E
        uds_address /var/run/ptp4l
        #
        # Default interface options
        #
        clock_type OC
        network_transport L2
        delay_mechanism E2E
        time_stamping hardware
        tsproc_mode filter
        delay_filter moving_median
        delay_filter_length 10
        egressLatency 0
        ingressLatency 0
        boundary_clock_jbod 0
        #
        # Clock description
        #
        productDescription ;;
        revisionData ;;
        manufacturerIdentity 00:00:00
        userDescription ;
        timeSource 0xA0
      ptp4lOpts: -2 -s --summary_interval -4
recommend:
  - match:
      - nodeLabel: node-role.kubernetes.io/master
    priority: 4
    profile: slave

1
PTP クロック信号を受信するために使用されるインターフェイスを設定します。

19.6.6.6. 拡張調整済みプロファイル
リンクのコピー

DU ワークロードを実行する単一ノードの OpenShift クラスターには、高性能ワークロードに必要な追加のパフォーマンスチューニング設定が必要です。次の Tuned CR の例では、Tuned プロファイルを拡張しています。

推奨される拡張 Tuned プロファイル設定

apiVersion: tuned.openshift.io/v1
kind: Tuned
metadata:
  name: performance-patch
  namespace: openshift-cluster-node-tuning-operator
spec:
  profile:
    - data: |
        [main]
        summary=Configuration changes profile inherited from performance created tuned
        include=openshift-node-performance-openshift-node-performance-profile
        [bootloader]
        cmdline_crash=nohz_full=2-51,54-103
        [sysctl]
        kernel.timer_migration=1
        [scheduler]
        group.ice-ptp=0:f:10:*:ice-ptp.*
        [service]
        service.stalld=start,enable
        service.chronyd=stop,disable
      name: performance-patch
  recommend:
    - machineConfigLabels:
        machineconfiguration.openshift.io/role: master
      priority: 19
      profile: performance-patch

19.6.6.7. SR-IOV
リンクのコピー

シングルルート I/O 仮想化 (SR-IOV) は、フロントホールネットワークとミッドホールネットワークを有効にするために一般的に使用されます。次の YAML の例では、単一ノードの OpenShift クラスターの SR-IOV を設定します。

推奨される SR-IOV 設定

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovOperatorConfig
metadata:
  name: default
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  configDaemonNodeSelector:
    node-role.kubernetes.io/master: ""
  disableDrain: true
  enableInjector: true
  enableOperatorWebhook: true
---
apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetwork
metadata:
  name: sriov-nw-du-mh
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  networkNamespace: openshift-sriov-network-operator
  resourceName: du_mh
  vlan: 150
1 

---
apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: sriov-nnp-du-mh
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  deviceType: vfio-pci
2 

  isRdma: false
  nicSelector:
    pfNames:
      - ens7f0
3 

  nodeSelector:
    node-role.kubernetes.io/master: ""
  numVfs: 8
4 

  priority: 10
  resourceName: du_mh
---
apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetwork
metadata:
  name: sriov-nw-du-fh
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  networkNamespace: openshift-sriov-network-operator
  resourceName: du_fh
  vlan: 140
5 

---
apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: sriov-nnp-du-fh
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  deviceType: netdevice
6 

  isRdma: true
  nicSelector:
    pfNames:
      - ens5f0
7 

  nodeSelector:
    node-role.kubernetes.io/master: ""
  numVfs: 8
8 

  priority: 10
  resourceName: du_fh

1
ミッドホールネットワークの VLAN を指定します。
2
必要に応じて、vfio-pci または netdevice のいずれかを選択します。
3
ミッドホールネットワークに接続されているインターフェイスを指定します。
4
ミッドホールネットワークの VF の数を指定します。
5
フロントホールネットワークの VLAN。
6
必要に応じて、vfio-pci または netdevice のいずれかを選択します。
7
フロントホールネットワークに接続されているインターフェイスを指定します。
8
フロントホールネットワークの VF の数を指定します。

19.6.6.8. Console Operator
リンクのコピー

console-operator は、Web コンソールをクラスターにインストールして保守します。ノードが集中管理されている場合、Operator は不要であり、アプリケーションのワークロード用のスペースを確保します。次の Console カスタムリソース (CR) の例では、コンソールを無効にします。

推奨されるコンソール設定

apiVersion: operator.openshift.io/v1
kind: Console
metadata:
  annotations:
    include.release.openshift.io/ibm-cloud-managed: "false"
    include.release.openshift.io/self-managed-high-availability: "false"
    include.release.openshift.io/single-node-developer: "false"
    release.openshift.io/create-only: "true"
  name: cluster
spec:
  logLevel: Normal
  managementState: Removed
  operatorLogLevel: Normal

19.6.6.9. Grafana と Alertmanager
リンクのコピー

DU ワークロードを実行する単一ノードの OpenShift クラスターでは、OpenShift Container Platform モニタリングコンポーネントによって消費される CPU リソースを削減する必要があります。次の ConfigMap カスタムリソース (CR) は、Grafana と Alertmanager を無効にします。

推奨されるクラスター監視設定

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: cluster-monitoring-config
  namespace: openshift-monitoring
data:
  config.yaml: |
    grafana:
      enabled: false
    alertmanagerMain:
      enabled: false
    prometheusK8s:
       retention: 24h

19.6.6.10. ネットワーク診断
リンクのコピー

DU ワークロードを実行する単一ノードの OpenShift クラスターでは、これらの Pod によって作成される追加の負荷を軽減するために、Pod 間のネットワーク接続チェックが少なくて済みます。次のカスタムリソース (CR) は、これらのチェックを無効にします。

推奨されるネットワーク診断設定

apiVersion: operator.openshift.io/v1
kind: Network
metadata:
  name: cluster
spec:
  disableNetworkDiagnostics: true

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