パワーモニタリング
OpenShift Container Platform の電力モニタリングの設定と使用
概要
第1章 Red Hat OpenShift 用パワーモニタリングのリリースノート
パワーモニタリングはテクノロジープレビュー機能としてのみご利用いただけます。テクノロジープレビュー機能は、Red Hat 製品のサービスレベルアグリーメント (SLA) の対象外であり、機能的に完全ではないことがあります。Red Hat は、実稼働環境でこれらを使用することを推奨していません。テクノロジープレビューの機能は、最新の製品機能をいち早く提供して、開発段階で機能のテストを行いフィードバックを提供していただくことを目的としています。
Red Hat のテクノロジープレビュー機能のサポート範囲に関する詳細は、テクノロジープレビュー機能のサポート範囲 を参照してください。
Red Hat OpenShift 用パワーモニタリングを使用すると、ワークロードの電力使用量を監視し、コンテナーレベルで測定された CPU や DRAM などの主要な電力消費メトリクスを使用して、OpenShift Container Platform クラスター内で実行されている消費電力が最も多い namespace を特定できます。
このリリースノートでは、OpenShift Container Platform の Red Hat OpenShift 用パワーモニタリングの開発状況を追跡します。
Power monitoring Operator の概要は、パワーモニタリングについて を参照してください。
1.1. パワーモニタリング 0.2 (テクノロジープレビュー)
このリリースには、次のバージョンの更新が含まれています。
- Kepler 0.7.10
- Power monitoring Operator 0.13.0
パワーモニタリング 0.1 には、次のアドバイザリーが利用できます。
1.1.1. バグ修正
-
今回の更新以前は、Power monitoring Operator ダッシュボードは無効な Prometheus ルールを使用していました。これにより、
Pod による OTHER Power Consumption (W)
のパネルが誤ったデータを表示していました。今回の更新により、ルールが修正され、ダッシュボードに正確な電力消費データが表示されるようになりました。
1.1.2. CVE
1.2. パワーモニタリング 0.2 (テクノロジープレビュー)
このリリースには、次のバージョンの更新が含まれています。
- Kepler 0.7.10
- Power monitoring Operator 0.13.0
パワーモニタリング 0.2 には、次のアドバイザリーが利用できます。
1.2.1. 機能
- この更新により、Kepler で Redfish API を有効にできるようになりました。Kepler は Redfish を使用してノードによって消費される電力を取得します。
- この更新により、任意の namespace に電力監視 Operator をインストールできるようになりました。
- この更新により、Developer パースペクティブからパワーモニタリングの Overview ダッシュボードにアクセスできるようになりました。
1.2.2. CVE
1.3. パワーモニタリング 0.1 (テクノロジープレビュー)
このリリースでは、Red Hat OpenShift 用パワーモニタリングのテクノロジープレビューバージョンが導入されています。パワーモニタリング 0.1 には、次のアドバイザリーが利用できます。
1.3.1. 機能
- Kepler のデプロイと削除
- Intel ベースのベアメタルデプロイメントからの電力使用量メトリクス
- 電力使用量を視覚化するためのダッシュボード
第2章 パワーモニタリングの概要
パワーモニタリングはテクノロジープレビュー機能としてのみご利用いただけます。テクノロジープレビュー機能は、Red Hat 製品のサービスレベルアグリーメント (SLA) の対象外であり、機能的に完全ではないことがあります。Red Hat は、実稼働環境でこれらを使用することを推奨していません。テクノロジープレビューの機能は、最新の製品機能をいち早く提供して、開発段階で機能のテストを行いフィードバックを提供していただくことを目的としています。
Red Hat のテクノロジープレビュー機能のサポート範囲に関する詳細は、テクノロジープレビュー機能のサポート範囲 を参照してください。
2.1. パワーモニタリングについて
Red Hat OpenShift 用パワーモニタリングを使用すると、電力使用量を監視し、OpenShift Container Platform クラスター内で実行されている消費電力が多いコンテナーを特定できます。パワーモニタリングは、CPU や DRAM などのさまざまなコンポーネントからエネルギー関連のシステム統計情報を収集し、エクスポートします。また、Kubernetes Pod、namespace、ノードの詳細な電力消費データを提供します。
テクノロジープレビュー機能であるパワーモニタリングは、ベアメタルデプロイメントでのみ機能します。ほとんどのパブリッククラウドベンダーは、カーネル電源管理サブシステムを仮想マシンに公開していません。
2.2. パワーモニタリングのアーキテクチャー
パワーモニタリングは、次の主要コンポーネントで構成されます。
- Power monitoring Operator
- Power monitoring Operator は、管理者のために、OpenShift Container Platform クラスターの Kepler のデプロイと管理を簡素化し、ワークロードの電力使用量の監視を効率化します。Power monitoring Operator のセットアップと設定は、Kepler カスタムリソース定義 (CRD) を追加することで簡素化されます。Operator は、Kepler のアップグレード、削除、設定、再デプロイなどの操作も管理します。
- Kepler
- Kepler はパワーモニタリングの重要なコンポーネントです。OpenShift Container Platform で実行されているコンテナーの電力使用量を監視する役割を果たします。ノードとコンテナーの両方の電力使用量に関連するメトリクスを生成します。
2.3. Kepler のハードウェアと仮想化のサポート
Kepler は、パワーモニタリングの重要なコンポーネントであり、次のいずれかの方法でノードからリアルタイムの電力消費データを収集します。
- カーネル電源管理サブシステム (推奨)
-
rapl-sysfs
: これには、/sys/class/powercap/intel-rapl
ホストファイルへのアクセスが必要です。 -
rapl-msr
: これには、/dev/cpu/*/msr
ホストファイルへのアクセスが必要です。
-
estimator
電源Kepler は、カーネルの電力制限サブシステムにアクセスせずに、機械学習モデルを使用してノード上の CPU の電力使用量を推定します。
警告estimator
機能は実験的なものであり、サポート対象外です。この機能に依拠することがないようご注意ください。
Power Monitoring / Overview ダッシュボードを使用すると、ノードの電力推定方法を確認できます。
2.4. 関連情報
第3章 Red Hat OpenShift 用パワーモニタリングのインストール
パワーモニタリングはテクノロジープレビュー機能としてのみご利用いただけます。テクノロジープレビュー機能は、Red Hat 製品のサービスレベルアグリーメント (SLA) の対象外であり、機能的に完全ではないことがあります。Red Hat は、実稼働環境でこれらを使用することを推奨していません。テクノロジープレビューの機能は、最新の製品機能をいち早く提供して、開発段階で機能のテストを行いフィードバックを提供していただくことを目的としています。
Red Hat のテクノロジープレビュー機能のサポート範囲に関する詳細は、テクノロジープレビュー機能のサポート範囲 を参照してください。
OpenShift Container Platform Web コンソールに Power monitoring Operator をデプロイすることで、Red Hat OpenShift 用パワーモニタリングをインストールできます。
3.1. Power monitoring Operator のインストール
クラスター管理者は、OpenShift Container Platform Web コンソールを使用して、OperatorHub から Power monitoring Operator をインストールできます。
インストール前に、以前にインストールしたバージョンの Power monitoring Operator を削除する必要があります。
前提条件
- OpenShift Container Platform Web コンソールにアクセスできる。
-
cluster-admin
ロールを持つユーザーとしてログインしている。
手順
- Web コンソールの Administrator パースペクティブで、Operators → OperatorHub に移動します。
-
power monitoring
を検索し、Power monitoring for Red Hat OpenShift タイルをクリックして、Install をクリックします。 もう一度 Install をクリックして、Power monitoring Operator をインストールします。
Red Hat OpenShift 用パワーモニタリングが、OpenShift Container Platform クラスターのすべての namespace で利用できるようになります。
検証
- Power monitoring Operator が Operators → Installed Operators にリストされていることを確認します。Status は Succeeded に解決されるはずです。
3.2. Kepler のデプロイ
Kepler をデプロイするには、Power monitoring Operator を使用して Kepler
カスタムリソース定義 (CRD) のインスタンスを作成します。
前提条件
- OpenShift Container Platform Web コンソールにアクセスできる。
-
cluster-admin
ロールを持つユーザーとしてログインしている。 - Power monitoring Operator がインストールされている。
手順
- Web コンソールの Administrator パースペクティブで、Operators → Installed Operators に移動します。
- Installed Operators リストから Power monitoring for Red Hat OpenShift をクリックし、Kepler タブに移動します。
- Create Kepler をクリックします。
Create Kepler ページで、Name が
kepler
に設定されていることを確認します。重要Kepler インスタンスの名前は、
kepler
に設定する必要があります。他のインスタンスは、すべて Power monitoring Operator によって無視されます。- Create をクリックして、Kepler およびパワーモニタリングダッシュボードをデプロイします。
第4章 パワーモニタリングの設定
パワーモニタリングはテクノロジープレビュー機能としてのみご利用いただけます。テクノロジープレビュー機能は、Red Hat 製品のサービスレベルアグリーメント (SLA) の対象外であり、機能的に完全ではないことがあります。Red Hat は、実稼働環境でこれらを使用することを推奨していません。テクノロジープレビューの機能は、最新の製品機能をいち早く提供して、開発段階で機能のテストを行いフィードバックを提供していただくことを目的としています。
Red Hat のテクノロジープレビュー機能のサポート範囲に関する詳細は、テクノロジープレビュー機能のサポート範囲 を参照してください。
Kepler
リソースは、Kubernetes カスタムリソース定義 (CRD) です。これを使用してデプロイメントを設定し、Kepler リソースのステータスを監視できます。
4.1. Kepler の設定
Kepler
リソースの spec
フィールドを使用して Kepler を設定できます。
Kepler インスタンスの名前は、必ず kepler
に設定してください。その他のすべてのインスタンスは、電力監視 Operator Webhook によって拒否されます。
以下は設定オプションのリストです。
名前 | Spec | 説明 | デフォルト |
---|---|---|---|
|
| Prometheus メトリクスが公開されるノード上のポート。 |
|
|
| Kepler エクスポーター Pod がスケジュールされるノード。 |
|
|
| Kepler エクスポーターの toleration は、特定の特性を持つノード上で Pod をスケジュールすることを許可するものです。 |
|
デフォルト設定の Kepler
リソースの例
apiVersion: kepler.system.sustainable.computing.io/v1alpha1 kind: Kepler metadata: name: kepler spec: exporter: deployment: port: 9103 1 nodeSelector: kubernetes.io/os: linux 2 Tolerations: 3 - key: "" operator: "Exists" value: "" effect: ""
4.2. Kepler のステータスの監視
Kepler
リソースの status
フィールドを使用すると、Kepler エクスポーターの状態を監視できます。
status.exporter
フィールドには、次のような情報が含まれています。
- 現在 Kepler Pod を実行しているノードの数
- Kepler Pod を実行する必要があるノードの数
- Kepler リソースの健全性を表す条件
これにより、spec
フィールドを通じて行った変更に関する貴重な情報が得られます。
Kepler
リソースの状態の例
apiVersion: kepler.system.sustainable.computing.io/v1alpha1 kind: Kepler metadata: name: kepler status: exporter: conditions: 1 - lastTransitionTime: '2024-01-11T11:07:39Z' message: Reconcile succeeded observedGeneration: 1 reason: ReconcileSuccess status: 'True' type: Reconciled - lastTransitionTime: '2024-01-11T11:07:39Z' message: >- Kepler daemonset "kepler-operator/kepler" is deployed to all nodes and available; ready 2/2 observedGeneration: 1 reason: DaemonSetReady status: 'True' type: Available currentNumberScheduled: 2 2 desiredNumberScheduled: 2 3
4.3. Redfish を使用するように Kepler を設定
コンテナーを実行またはホストするためのソースとして Redfish を使用するように Kepler を設定できます。Kepler はこれらのコンテナーの電力使用量を監視できます。
前提条件
- OpenShift Container Platform Web コンソールにアクセスできる。
-
cluster-admin
ロールを持つユーザーとしてログインしている。 - Power monitoring Operator がインストールされている。
手順
- Web コンソールの Administrator パースペクティブで、Operators → Installed Operators の順にクリックします。
- Installed Operators リストから Power monitoring for Red Hat OpenShift をクリックし、Kepler タブをクリックします。
- Create Kepler をクリックします。Kepler インスタンスがすでに作成されている場合は、Kepler の編集 をクリックします。
必須の
secretRef
フィールドを指定して、Kepler インスタンスの.spec.exporter.redfish
を設定します。ニーズに合わせてオプションのprobeInterval
フィールドとskipSSLVerify
フィールドを設定することもできます。Kepler インスタンスの例
apiVersion: kepler.system.sustainable.computing.io/v1alpha1 kind: Kepler metadata: name: kepler spec: exporter: deployment: # ... redfish: secretRef: <secret_name> required 1 probeInterval: 60s 2 skipSSLVerify: false 3 # ...
注記Kepler がデプロイされると、
openshift-power-monitoring
namespace 名前空間が作成されます。次のデータ形式で
redfish.csv
ファイルを作成します。<your_kubelet_node_name>,<redfish_username>,<redfish_password>,https://<redfish_ip_or_hostname>/
redfish.csv
ファイルの例control-plane,exampleuser,examplepass,https://redfish.nodes.example.com worker-1,exampleuser,examplepass,https://redfish.nodes.example.com worker-2,exampleuser,examplepass,https://another.redfish.nodes.example.com
openshift-power-monitoring
namespace の下にシークレットを作成します。次の条件でシークレットを作成する必要があります。-
シークレットタイプは
Opaque
です。 -
認証情報は、シークレットの
data
フィールドのredfish.csv
キーの下に保存されます。
$ oc -n openshift-power-monitoring \ create secret generic redfish-secret \ --from-file=redfish.csv
出力例
apiVersion: v1 kind: Secret metadata: name: redfish-secret data: redfish.csv: YmFyCg== # ...
重要Kepler のデプロイメントは、Redfish シークレットが作成されるまで続行されません。この情報は、Kepler インスタンスの
status
で確認できます。-
シークレットタイプは
第5章 パワーモニタリングのメトリクスの視覚化
パワーモニタリングはテクノロジープレビュー機能としてのみご利用いただけます。テクノロジープレビュー機能は、Red Hat 製品のサービスレベルアグリーメント (SLA) の対象外であり、機能的に完全ではないことがあります。Red Hat は、実稼働環境でこれらを使用することを推奨していません。テクノロジープレビューの機能は、最新の製品機能をいち早く提供して、開発段階で機能のテストを行いフィードバックを提供していただくことを目的としています。
Red Hat のテクノロジープレビュー機能のサポート範囲に関する詳細は、テクノロジープレビュー機能のサポート範囲 を参照してください。
OpenShift Container Platform Web コンソールでパワーモニタリングのメトリクスを視覚的に確認するには、パワーモニタリングダッシュボードにアクセスするか、Observe タブの Metrics を確認します。
5.1. パワーモニタリングダッシュボードの概要
パワーモニタリングダッシュボードは 2 種類あります。どちらも、1 つのクラスターの消費電力メトリクスに関するさまざまなレベルの詳細情報を提供します。
Power Monitoring / Overview ダッシュボード
このダッシュボードを使用すると、次の情報を確認できます。
-
CPU アーキテクチャーおよびその電源 (
rapl-sysfs
、rapl-msr
、またはestimator
) と、この構成の総ノード数の集約ビュー - 過去 24 時間のクラスターの総エネルギー消費量 (キロワット時単位で測定)
- 過去 24 時間にクラスター内の上位 10 の namespace によって消費された電力量
- CPU アーキテクチャーやコンポーネントの電源などのノード詳細情報
これらの機能を使用すると、各 namespace を個別に調査することなく、クラスターのエネルギー消費を効果的に監視できます。
Components Source 列に estimator
が電源として表示されていないことを確認してください。
図5.1 ノード詳細情報の表 (rapl-sysfs
をコンポーネントの電源として使用)
Kepler がハードウェアの電力消費メトリクスを取得できない場合、Components Source 列には電源として estimator
が表示されます。この電源はテクノロジープレビューではサポート対象外です。このような場合、ノードからの値が正確ではありません。
Power Monitoring / Namespace ダッシュボード
このダッシュボードでは、namespace および Pod ごとにメトリクスを表示できます。次の情報を確認できます。
- DRAM や PKG の消費などの電力消費メトリクス
- 過去 1 時間のエネルギー消費メトリクス (コアおよび非コアコンポーネントの DRAM および PKG の消費量など)
この機能を使用すると、重要なピークを調査し、消費量が多い主な根本原因を簡単に特定できます。
5.2. クラスター管理者として電力監視ダッシュボードにアクセスする
OpenShift Container Platform Web コンソールの Administrator パースペクティブから、パワーモニタリングダッシュボードにアクセスできます。
前提条件
- OpenShift Container Platform Web コンソールにアクセスできる。
-
cluster-admin
ロールを持つユーザーとしてログインしている。 - Power monitoring Operator がインストールされている。
- Kepler がクラスターにデプロイされている。
- ユーザー定義プロジェクトのモニタリングが有効になっている。
手順
- Web コンソールの Administrator パースペクティブで、Observe → Dashboards に移動します。
Dashboard ドロップダウンリストから、表示するパワーモニタリングダッシュボードを選択します。
- Power Monitoring / Overview
- Power Monitoring / Namespace
5.3. 開発者として電力監視ダッシュボードにアクセスする
OpenShift Container Platform Web コンソールの Developer パースペクティブから、パワーモニタリングダッシュボードにアクセスできます。
前提条件
- OpenShift Container Platform Web コンソールにアクセスできる。
- 開発者またはユーザーとしてクラスターにアクセスできる。
- Power monitoring Operator がインストールされている。
- Kepler がクラスターにデプロイされている。
- ユーザー定義プロジェクトのモニタリングが有効になっている。
-
Kepler がデプロイされている namespace
openshift-power-monitoring
に対するview
権限があります。
手順
- Web コンソールの Developer パースペクティブで、Observe → Dashboard に移動します。
Dashboard ドロップダウンリストから、表示するパワーモニタリングダッシュボードを選択します。
- Power Monitoring / Overview
5.4. パワーモニタリングのメトリクスの概要
Power Monitoring Operator は以下のメトリクスを公開します。これらのメトリクスは、OpenShift Container Platform Web コンソールの Observe → Metrics タブを使用して表示できます。
以下に示す公開されるメトリクスのリストは、最終的なものではありません。今後のリリースでメトリクスが追加または削除される可能性があります。
メトリクス名 | 説明 |
---|---|
| コンテナーによる CPU、DRAM、およびその他のホストコンポーネントのパッケージまたはソケットのエネルギー消費量の合計。 |
|
コンテナーによって使用された CPU コア全体の合計エネルギー消費量。システムが |
| コンテナーによる DRAM の総エネルギー消費量。 |
| コンテナーによって使用された非コアコンポーネントによる累積エネルギー消費量。コンポーネントの数はシステムによって異なる場合があります。非コアメトリクスはプロセッサーモデルに固有のものであり、サーバーの CPU によっては使用できない場合があります。 |
| コンテナーが使用する CPU ソケットによって消費された累積エネルギー。これには、すべてのコアコンポーネントと非コアコンポーネントが含まれます。 |
| コンテナーによって使用された、CPU と DRAM を除くホストコンポーネントの累積エネルギー消費量。通常、このメトリクスは ACPI ホストのエネルギー消費量です。 |
| BPF トレーシングを使用するコンテナーによって使用された合計 CPU 時間。 |
| ハードウェアカウンターを利用するコンテナーによって使用された合計 CPU サイクル。CPU サイクルは、CPU 周波数に直接関連するメトリクスです。プロセッサーが固定周波数で実行されるシステムでは、CPU サイクルと合計 CPU 時間がほぼ同等になります。プロセッサーがさまざまな周波数で実行されるシステムでは、CPU サイクルと合計 CPU 時間の値が異なります。 |
| ハードウェアカウンターを利用するコンテナーによって使用された CPU 命令の合計数。CPU 命令数は、CPU がどのように使用されているかを示す指標です。 |
| ハードウェアカウンターを使用するコンテナーで発生したキャッシュミスの合計。 |
| コントロールグループの統計情報を読み取るコンテナーによって使用された合計 CPU 時間。 |
| コントロールグループの統計情報を読み取るコンテナーによって使用された合計メモリー (バイト単位)。 |
| コントロールグループの統計情報を読み取るコンテナーによって使用されたカーネル空間の合計 CPU 時間。 |
| コントロールグループの統計情報を読み取るコンテナーによって使用されたユーザー空間の合計 CPU 時間。 |
| BPF トレーシングを使用するコンテナーのネットワークカードに送信されたパケットの総数。 |
| BPF トレーシングを使用するコンテナーのネットワークカードから受信したパケットの総数。 |
| BPF トレーシングを使用するコンテナーのブロック I/O 呼び出しの合計数。 |
| ノードの CPU アーキテクチャーなどのノードのメタデータ。 |
| ノードおよびオペレーティングシステム上で実行されているすべてのコンテナーによって使用された CPU コア全体の合計エネルギー消費量。 |
| ノードおよびオペレーティングシステム上で実行されているすべてのコンテナーによって使用された非コアコンポーネントによる累積エネルギー消費量。コンポーネントの数はシステムによって異なる場合があります。 |
| ノードおよびオペレーティングシステム上で実行されているすべてのコンテナーによる DRAM の総エネルギー消費量。 |
| ノードおよびオペレーティングシステム上で実行されているすべてのコンテナーによって使用される CPU ソケットによって消費された累積エネルギー。これには、すべてのコアコンポーネントと非コアコンポーネントが含まれます。 |
| ノードおよびオペレーティングシステム上で実行されているすべてのコンテナーによって使用された、CPU および DRAM を除くホストコンポーネントの累積エネルギー消費量。通常、このメトリクスは ACPI ホストのエネルギー消費量です。 |
| ホストの総エネルギー消費量。通常、このメトリクスは Redfish BMC または ACPI からのホストのエネルギー消費量です。 |
| モデルサーバーで使用されるコンテナーリソース使用率コントロールグループメトリクスのラベルが付いたノードから得られた複数のメトリクス。 |
| 特定のノードにおける Intel QAT アクセラレーターの使用率。システムに Intel QAT が搭載されている場合、Kepler はテレメトリーを通じてノードの QAT の使用率を計算できます。 |
5.5. 関連情報
第6章 パワーモニタリングのアンインストール
パワーモニタリングはテクノロジープレビュー機能としてのみご利用いただけます。テクノロジープレビュー機能は、Red Hat 製品のサービスレベルアグリーメント (SLA) の対象外であり、機能的に完全ではないことがあります。Red Hat は、実稼働環境でこれらを使用することを推奨していません。テクノロジープレビューの機能は、最新の製品機能をいち早く提供して、開発段階で機能のテストを行いフィードバックを提供していただくことを目的としています。
Red Hat のテクノロジープレビュー機能のサポート範囲に関する詳細は、テクノロジープレビュー機能のサポート範囲 を参照してください。
パワーモニタリングをアンインストールするには、OpenShift Container Platform Web コンソールで Kepler インスタンスを削除してから、Power monitoring Operator を削除します。
6.1. Kepler の削除
Kepler を削除するには、OpenShift Container Platform Web コンソールから Kepler
カスタムリソース定義 (CRD) の Kepler インスタンスを削除します。
前提条件
- OpenShift Container Platform Web コンソールにアクセスできる。
-
cluster-admin
ロールを持つユーザーとしてログインしている。
手順
- Web コンソールの Administrator パースペクティブで、Operators → Installed Operators に移動します。
- Installed Operators リストから Power monitoring for Red Hat OpenShift をクリックし、Kepler タブに移動します。
- リストで Kepler インスタンスのエントリーを見つけます。
- このエントリーの をクリックし、Delete Kepler を選択します。
- Delete Kepler? ダイアログで、Delete をクリックして Kepler インスタンスを削除します。
6.2. Power monitoring Operator のアンインストール
OperatorHub を使用して Power monitoring Operator をインストールした場合は、OpenShift Container Platform Web コンソールからアンインストールできます。
前提条件
- OpenShift Container Platform Web コンソールにアクセスできる。
-
cluster-admin
ロールを持つユーザーとしてログインしている。
手順
Kepler インスタンスを削除します。
警告Power monitoring Operator をアンインストールする前に、Kepler インスタンスが削除されていることを確認してください。
- Operators → Installed Operators に移動します。
- リストで Power monitoring for Red Hat OpenShift エントリーを見つけます。
- このエントリーの をクリックし、Uninstall Operator を選択します。
- Uninstall Operator? ダイアログで、Uninstall をクリックして Power monitoring Operator をアンインストールします。
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