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22.4. SR-IOV ネットワークデバイスの設定

クラスターで Single Root I/O Virtualization (SR-IOV) デバイスを設定できます。

22.4.1. SR-IOV ネットワークノード設定オブジェクト

SR-IOV ネットワークノードポリシーを作成して、ノードの SR-IOV ネットワークデバイス設定を指定します。ポリシーの API オブジェクトは sriovnetwork.openshift.io API グループの一部です。

以下の YAML は SR-IOV ネットワークノードポリシーを説明しています。 

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: <name> 1
  namespace: openshift-sriov-network-operator 2
spec:
  resourceName: <sriov_resource_name> 3
  nodeSelector:
    feature.node.kubernetes.io/network-sriov.capable: "true" 4
  priority: <priority> 5
  mtu: <mtu> 6
  needVhostNet: false 7
  numVfs: <num> 8
  nicSelector: 9
    vendor: "<vendor_code>" 10
    deviceID: "<device_id>" 11
    pfNames: ["<pf_name>", ...] 12
    rootDevices: ["<pci_bus_id>", ...] 13
    netFilter: "<filter_string>" 14
  deviceType: <device_type> 15
  isRdma: false 16
  linkType: <link_type> 17
  eSwitchMode: <mode> 18
1
カスタムリソースオブジェクトの名前。
2
SR-IOV Network Operator がインストールされている namespace。
3
SR-IOV ネットワークデバイスプラグインのリソース名。1 つのリソース名に複数の SR-IOV ネットワークポリシーを作成できます。

名前を指定するときは、resourceName で使用できる構文式 ^a-zA-Z0-9_+$ を必ず使用してください。

4
ノードセレクターは設定するノードを指定します。選択したノード上の SR-IOV ネットワークデバイスのみが設定されます。SR-IOV Container Network Interface (CNI) プラグインおよびデバイスプラグインは、選択したノードにのみデプロイされます。
重要

SR-IOV Network Operator は、ノードネットワーク設定ポリシーを順番にノードに適用します。ノードネットワーク設定ポリシーを適用する前に、SR-IOV Network Operator は、ノードのマシン設定プール (MCP) が Degraded または Updating などの正常ではない状態にないか確認します。ノード正常ではない MCP にある場合、ノードネットワーク設定ポリシーをクラスター内のすべての対象ノードに適用するプロセスは、MCP が正常な状態に戻るまで一時停止します。

正常でない MCP 内にあるノードが、他のノード (他の MCP 内のノードを含む) にノードネットワーク設定ポリシーを適用することを阻害しないようにするには、MCP ごとに別のノードネットワーク設定ポリシーを作成する必要があります。

5
オプション: 優先度は 0 から 99 までの整数値で指定されます。値が小さいほど優先度が高くなります。たとえば、10 の優先度は 99 よりも高くなります。デフォルト値は 99 です。
6
オプション: Virtual Function の最大転送単位 (MTU)。MTU の最大値は、複数の異なるネットワークインターフェイスコントローラー (NIC) に応じて異なります。
重要

デフォルトのネットワークインターフェイス上に仮想機能を作成する場合は、MTU がクラスター MTU と一致する値に設定されていることを確認してください。

7
オプション: /dev/vhost-net デバイスを Pod にマウントするには、needVhostNet を true に設定します。Data Plane Development Kit(DPDK) と共にマウントされた /dev/vhost-net デバイスを使用して、トラフィックをカーネルネットワークスタックに転送します。
8
SR-IOV 物理ネットワークデバイス用に作成する Virtual Function (VF) の数。Intel ネットワークインターフェイスコントローラー (NIC) の場合、VF の数はデバイスがサポートする VF の合計よりも大きくすることはできません。Mellanox NIC の場合、VF の数は 127 よりも大きくすることはできません。
9
NIC セレクターは、Operator が設定するデバイスを特定します。すべてのパラメーターの値を指定する必要はありません。意図せずにデバイスを選択しないように、ネットワークデバイスを極めて正確に特定することが推奨されます。

rootDevices を指定する場合、vendor、deviceID、または pfName の値も指定する必要があります。pfNames および rootDevices の両方を同時に指定する場合、それらが同一のデバイスを参照していることを確認します。netFilter の値を指定する場合、ネットワーク ID は一意の ID であるためにその他のパラメーターを指定する必要はありません。

10
オプション: SR-IOV ネットワークデバイスのベンダーの 16 進数コード。許可される値は 8086 および 15b3 のみになります。
11
オプション: SR-IOV ネットワークデバイスのデバイスの 16 進数コード。たとえば、101b は Mellanox ConnectX-6 デバイスのデバイス ID です。
12
オプション: 1 つ以上のデバイスの物理機能 (PF) 名の配列。
13
オプション: デバイスの PF 用の 1 つ以上の PCI バスアドレスの配列。0000:02:00.1 という形式でアドレスを指定します。
14
オプション: プラットフォーム固有のネットワークフィルター。サポートされるプラットフォームは Red Hat OpenStack Platform (RHOSP) のみです。許可される値は、openstack/NetworkID:xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx の形式を使用します。xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx を、/var/config/openstack/latest/network_data.json メタデータファイルの値に置き換えます。
15
オプション: Virtual Function のドライバータイプ。許可される値は netdevice および vfio-pci のみです。デフォルト値は netdevice です。

Mellanox NIC をベアメタルノードの DPDK モードで機能させるには、netdevice ドライバータイプを使用し、isRdma を true に設定します。

16
オプション: Remote Direct Memory Access (RDMA) モードを有効にするかどうかを設定します。デフォルト値は false です。

isRdma パラメーターが true に設定される場合、引き続き RDMA 対応の VF を通常のネットワークデバイスとして使用できます。デバイスはどちらのモードでも使用できます。

isRdma を true に設定し、追加の needVhostNet を true に設定して、Fast Datapath DPDK アプリケーションで使用する Mellanox NIC を設定します。

注記

Intel NIC の場合、isRdma パラメーターを true に設定することはできません。

17
オプション: VF のリンクタイプ。イーサネットのデフォルト値は eth です。InfiniBand の場合、この値を 'ib' に変更します。

linkType が ib に設定されている場合、SR-IOV Network Operator Webhook によって isRdma は true に自動的に設定されます。linkType が ib に設定されている場合、deviceType は vfio-pci に設定できません。

SriovNetworkNodePolicy の linkType を eth に設定しないでください。デバイスプラグインによって報告される使用可能なデバイスの数が正しくなくなる可能性があります。

18
オプション: NIC デバイスモード。許可される値は、legacy または switchdev のみです。

eSwitchMode を legacy に設定すると、デフォルトの SR-IOV 動作が有効になります。

eSwitchMode を switchdev に設定すると、ハードウェアオフロードが有効になります。

22.4.1.1. SR-IOV ネットワークノードの設定例

以下の例は、InfiniBand デバイスの設定を示しています。

InfiniBand デバイスの設定例

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: policy-ib-net-1
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  resourceName: ibnic1
  nodeSelector:
    feature.node.kubernetes.io/network-sriov.capable: "true"
  numVfs: 4
  nicSelector:
    vendor: "15b3"
    deviceID: "101b"
    rootDevices:
      - "0000:19:00.0"
  linkType: ib
  isRdma: true

以下の例は、RHOSP 仮想マシンの SR-IOV ネットワークデバイスの設定を示しています。

仮想マシンの SR-IOV デバイスの設定例

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: policy-sriov-net-openstack-1
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  resourceName: sriovnic1
  nodeSelector:
    feature.node.kubernetes.io/network-sriov.capable: "true"
  numVfs: 1 1
  nicSelector:
    vendor: "15b3"
    deviceID: "101b"
    netFilter: "openstack/NetworkID:ea24bd04-8674-4f69-b0ee-fa0b3bd20509" 2

1
仮想マシンのノードネットワークポリシーを設定する際に、numVfs フィールドは常に 1 に設定されます。
2
netFilter フィールドは、仮想マシンが RHOSP にデプロイされる際にネットワーク ID を参照する必要があります。netFilter の有効な値は、SriovNetworkNodeState オブジェクトから選択できます。

22.4.1.2. SR-IOV デバイスの Virtual Function (VF) パーティション設定

Virtual Function (VF) を同じ物理機能 (PF) から複数のリソースプールに分割する必要がある場合があります。たとえば、VF の一部をデフォルトドライバーで読み込み、残りの VF を vfio-pci ドライバーで読み込む必要がある場合などです。このようなデプロイメントでは、SriovNetworkNodePolicy カスタムリソース (CR) の pfNames セレクターは、<pfname>#<first_vf>-<last_vf> という形式を使用してプールの VF の範囲を指定するために使用できます。

たとえば、以下の YAML は、VF が 2 から 7 まである netpf0 という名前のインターフェイスのセレクターを示します。 

pfNames: ["netpf0#2-7"]
  • netpf0 は PF インターフェイス名です。
  • 2 は、範囲に含まれる最初の VF インデックス (0 ベース) です。
  • 7 は、範囲に含まれる最後の VF インデックス (0 ベース) です。

以下の要件を満たす場合、異なるポリシー CR を使用して同じ PF から VF を選択できます。

  • numVfs の値は、同じ PF を選択するポリシーで同一である必要があります。
  • VF インデックスは、0 から <numVfs>-1 の範囲にある必要があります。たとえば、numVfs が 8 に設定されているポリシーがある場合、<first_vf> の値は 0 よりも小さくすることはできず、 <last_vf> は 7 よりも大きくすることはできません。
  • 異なるポリシーの VF の範囲は重複しないようにしてください。
  • <first_vf> は <last_vf> よりも大きくすることはできません。

以下の例は、SR-IOV デバイスの NIC パーティション設定を示しています。

ポリシー policy-net-1 は、デフォルトの VF ドライバーと共に PF netpf0 の VF 0 が含まれるリソースプール net-1 を定義します。ポリシー policy-net-1-dpdk は、vfio VF ドライバーと共に PF netpf0 の VF 8 から 15 までが含まれるリソースプール net-1-dpdk を定義します。

ポリシー policy-net-1: 

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: policy-net-1
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  resourceName: net1
  nodeSelector:
    feature.node.kubernetes.io/network-sriov.capable: "true"
  numVfs: 16
  nicSelector:
    pfNames: ["netpf0#0-0"]
  deviceType: netdevice

ポリシー policy-net-1-dpdk: 

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: policy-net-1-dpdk
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  resourceName: net1dpdk
  nodeSelector:
    feature.node.kubernetes.io/network-sriov.capable: "true"
  numVfs: 16
  nicSelector:
    pfNames: ["netpf0#8-15"]
  deviceType: vfio-pci

インターフェイスが正常にパーティショニングされていることを確認します

次のコマンドを実行して、インターフェイスが SR-IOV デバイスの Virtual Function (VF) にパーティショニングされていることを確認します。 

$ ip link show <interface> 1
1
<interface> を、SR-IOV デバイスの VF にパーティショニングするときに指定したインターフェイス (例: ens3f1) に置き換えます。

出力例

5: ens3f1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
link/ether 3c:fd:fe:d1:bc:01 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

vf 0     link/ether 5a:e7:88:25:ea:a0 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff, spoof checking on, link-state auto, trust off
vf 1     link/ether 3e:1d:36:d7:3d:49 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff, spoof checking on, link-state auto, trust off
vf 2     link/ether ce:09:56:97:df:f9 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff, spoof checking on, link-state auto, trust off
vf 3     link/ether 5e:91:cf:88:d1:38 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff, spoof checking on, link-state auto, trust off
vf 4     link/ether e6:06:a1:96:2f:de brd ff:ff:ff:ff:ff:ff, spoof checking on, link-state auto, trust off

22.4.2. SR-IOV ネットワークデバイスの設定

SR-IOV Network Operator は SriovNetworkNodePolicy.sriovnetwork.openshift.io CustomResourceDefinition を OpenShift Container Platform に追加します。SR-IOV ネットワークデバイスは、SriovNetworkNodePolicy カスタムリソース (CR) を作成して設定できます。

注記

SriovNetworkNodePolicy オブジェクトで指定された設定を適用する際に、SR-IOV Operator はノードをドレイン (解放) する可能性があり、場合によってはノードの再起動を行う場合があります。

設定の変更が適用されるまでに数分かかる場合があります。

前提条件

  • OpenShift CLI (oc) がインストールされている。
  • cluster-admin ロールを持つユーザーとしてクラスターにアクセスできる。
  • SR-IOV Network Operator がインストールされている。
  • ドレイン (解放) されたノードからエビクトされたワークロードを処理するために、クラスター内に利用可能な十分なノードがある。
  • SR-IOV ネットワークデバイス設定についてコントロールプレーンノードを選択していない。

手順

  1. SriovNetworkNodePolicy オブジェクトを作成してから、YAML を <name>-sriov-node-network.yaml ファイルに保存します。<name> をこの設定の名前に置き換えます。
  2. オプション: SR-IOV 対応のクラスターノードにまだラベルが付いていない場合は、SriovNetworkNodePolicy.Spec.NodeSelector でラベルを付けます。ノードのラベル付けの詳細は、「ノードのラベルを更新する方法について」を参照してください。

  3. SriovNetworkNodePolicy オブジェクトを作成します。 

    $ oc create -f <name>-sriov-node-network.yaml

    ここで、<name> はこの設定の名前を指定します。

    設定の更新が適用された後に、sriov-network-operator namespace のすべての Pod が Running ステータスに移行します。

  4. SR-IOV ネットワークデバイスが設定されていることを確認するには、以下のコマンドを実行します。<node_name> を、設定したばかりの SR-IOV ネットワークデバイスを持つノードの名前に置き換えます。 

    $ oc get sriovnetworknodestates -n openshift-sriov-network-operator <node_name> -o jsonpath='{.status.syncStatus}'

関連情報

22.4.3. SR-IOV 設定のトラブルシューティング

SR-IOV ネットワークデバイスの設定の手順を実行した後に、以下のセクションではエラー状態の一部に対応します。

ノードの状態を表示するには、以下のコマンドを実行します。 

$ oc get sriovnetworknodestates -n openshift-sriov-network-operator <node_name>

ここで、<node_name> は SR-IOV ネットワークデバイスを持つノードの名前を指定します。

エラー出力: Cannot allocate memory

"lastSyncError": "write /sys/bus/pci/devices/0000:3b:00.1/sriov_numvfs: cannot allocate memory"

ノードがメモリーを割り当てることができないことを示す場合は、以下の項目を確認します。

  • ノードの BIOS でグローバル SR-IOV 設定が有効になっていることを確認します。
  • ノードの BIOS で VT-d が有効であることを確認します。

22.4.4. SR-IOV ネットワークの VRF への割り当て

クラスター管理者は、CNI VRF プラグインを使用して、SR-IOV ネットワークインターフェイスを VRF ドメインに割り当てることができます。

これを実行するには、VRF 設定を SriovNetwork リソースのオプションの metaPlugins パラメーターに追加します。

注記

VRF を使用するアプリケーションを特定のデバイスにバインドする必要があります。一般的な使用方法として、ソケットに SO_BINDTODEVICE オプションを使用できます。SO_BINDTODEVICE は、渡されるインターフェイス名で指定されているデバイスにソケットをバインドします (例: eth1)。SO_BINDTODEVICE を使用するには、アプリケーションに CAP_NET_RAW 機能がある必要があります。

ip vrf exec コマンドを使用した VRF の使用は、OpenShift Container Platform Pod ではサポートされません。VRF を使用するには、アプリケーションを VRF インターフェイスに直接バインドします。

22.4.4.1. CNI VRF プラグインを使用した追加 SR-IOV ネットワーク割り当ての作成

SR-IOV Network Operator は追加ネットワークの定義を管理します。作成する追加ネットワークを指定する場合、SR-IOV Network Operator は NetworkAttachmentDefinition カスタムリソース (CR) を自動的に作成します。

注記

SR-IOV Network Operator が管理する NetworkAttachmentDefinition カスタムリソースは編集しないでください。これを実行すると、追加ネットワークのネットワークトラフィックが中断する可能性があります。

CNI VRF プラグインで追加の SR-IOV ネットワーク割り当てを作成するには、以下の手順を実行します。

前提条件

  • OpenShift Container Platform CLI (oc) をインストールします。
  • cluster-admin 権限を持つユーザーとして OpenShift Container Platform クラスターにログインします。

手順

  1. 追加の SR-IOV ネットワーク割り当て用の SriovNetwork カスタムリソース (CR) を作成し、以下のサンプル CR のように metaPlugins 設定を挿入します。YAML を sriov-network-attachment.yaml ファイルとして保存します。 

    apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetwork
metadata:
  name: example-network
  namespace: additional-sriov-network-1
spec:
  ipam: |
    {
      "type": "host-local",
      "subnet": "10.56.217.0/24",
      "rangeStart": "10.56.217.171",
      "rangeEnd": "10.56.217.181",
      "routes": [{
        "dst": "0.0.0.0/0"
      }],
      "gateway": "10.56.217.1"
    }
  vlan: 0
  resourceName: intelnics
  metaPlugins : |
    {
      "type": "vrf", 1
      "vrfname": "example-vrf-name" 2
    }
    1
    type は vrf に設定する必要があります。
    2
    vrfname は、インターフェイスが割り当てられた VRF の名前です。これが Pod に存在しない場合は作成されます。

  2. SriovNetwork リソースを作成します。 

    $ oc create -f sriov-network-attachment.yaml

NetworkAttachmentDefinition CR が正常に作成されることの確認

  • 以下のコマンドを実行して、SR-IOV Network Operator が NetworkAttachmentDefinition CR を作成していることを確認します。 

    $ oc get network-attachment-definitions -n <namespace> 1
    1
    <namespace> を、ネットワーク割り当ての設定時に指定した namespace に置き換えます (例: additional-sriov-network-1)。

    出力例

    NAME                            AGE
additional-sriov-network-1      14m

    注記

    SR-IOV Network Operator が CR を作成するまでに遅延が生じる可能性があります。

追加の SR-IOV ネットワーク割り当てが正常であることの確認

VRF CNI が正しく設定され、追加の SR-IOV ネットワーク割り当てが接続されていることを確認するには、以下を実行します。

  1. VRF CNI を使用する SR-IOV ネットワークを作成します。
  2. ネットワークを Pod に割り当てます。

  3. Pod のネットワーク割り当てが SR-IOV の追加ネットワークに接続されていることを確認します。Pod にリモートシェルを実行し、以下のコマンドを実行します。 

    $ ip vrf show

    出力例

    Name              Table
-----------------------
red                 10

  4. VRF インターフェイスがセカンダリーインターフェイスのマスターであることを確認します。 

    $ ip link

    出力例

    ...
5: net1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master red state UP mode
...

22.4.5. 次のステップ

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