17.4. SR-IOV InfiniBand ネットワーク割り当ての設定


クラスター内の Single Root I/O Virtualization (SR-IOV) デバイスの InfiniBand (IB) ネットワーク割り当てを設定できます。

次のドキュメントのタスクを実行する前に、SR-IOV Network Operator がインストールされている ことを確認してください。

17.4.1. InfiniBand デバイス設定オブジェクト

SriovIBNetwork オブジェクトを定義することで、InfiniBand (IB) ネットワークデバイスを設定できます。

以下の YAML は、SriovIBNetwork オブジェクトを説明しています。

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apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovIBNetwork
metadata:
  name: <name> 
1

  namespace: openshift-sriov-network-operator 
2

spec:
  resourceName: <sriov_resource_name> 
3

  networkNamespace: <target_namespace> 
4

  ipam: |- 
5

    {}
  linkState: <link_state> 
6

  capabilities: <capabilities> 
7
1
オブジェクトの名前。SR-IOV Network Operator は、同じ名前を持つ NetworkAttachmentDefinition オブジェクトを作成します。
2
SR-IOV Operator がインストールされている namespace。
3
この追加ネットワークの SR-IOV ハードウェアを定義する SriovNetworkNodePolicy オブジェクトの spec.resourceName パラメーターの値。
4
SriovIBNetwork オブジェクトのターゲット namespace。ターゲット namespace の Pod のみをネットワークデバイスに割り当てることができます。
5
オプション: YAML ブロックスケーラーとしての IPAM CNI プラグインの設定オブジェクト。プラグインは、アタッチメント定義への IP アドレスの割り当てを管理します。
6
オプション: Virtual Function (VF) のリンク状態。許可される値は、enabledisable、および auto です。
7
オプション: このネットワークに設定する機能。'{ "ips": true }' を指定して IP アドレスのサポートを有効にするか、'{ "infinibandGUID": true }' を指定して IB Global Unique Identifier (GUID) のサポートを有効にすることができます。

17.4.1.1. デュアルスタック IP アドレスを動的に割り当てる設定の作成

デュアルスタックの IP アドレスの割り当ては、ipRanges パラメーターで設定できます。

  • IPv4 アドレス
  • IPv6 アドレス
  • 複数の IP アドレスの割り当て

手順

  1. typewhereabouts に設定します。
  2. 以下の例のように、ipRanges を使用して IP アドレスを割り当てます。

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    cniVersion: operator.openshift.io/v1
    kind: Network
    =metadata:
      name: cluster
    spec:
      additionalNetworks:
      - name: whereabouts-shim
        namespace: default
        type: Raw
        rawCNIConfig: |-
          {
           "name": "whereabouts-dual-stack",
           "cniVersion": "0.3.1,
           "type": "bridge",
           "ipam": {
             "type": "whereabouts",
             "ipRanges": [
                      {"range": "192.168.10.0/24"},
                      {"range": "2001:db8::/64"}
                  ]
           }
          }
  3. ネットワークを Pod にアタッチします。詳細は、「セカンダリーネットワークへの Pod の追加」を参照してください。
  4. すべての IP アドレスが割り当てられていることを確認します。
  5. 以下のコマンドを実行して、IP アドレスがメタデータとして割り当てられることを確認します。

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    $ oc exec -it mypod -- ip a

17.4.1.2. ネットワークアタッチメントの IP アドレス割り当ての設定

セカンダリーネットワークでは、Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) や静的割り当てなど、さまざまな割り当て方法をサポートする IP アドレス管理 (IPAM) CNI プラグインを使用して IP アドレスを割り当てることができます。

IP アドレスの動的割り当てを担当する DHCP IPAM CNI プラグインは、2 つの異なるコンポーネントを使用して動作します。

  • CNI プラグイン: Kubernetes ネットワークスタックと統合して IP アドレスを要求および解放する役割を担います。
  • DHCP IPAM CNI デーモン: 環境内の既存の DHCP サーバーと連携して IP アドレス割り当て要求を処理する DHCP イベントのリスナー。このデーモン自体は DHCP サーバーでは ありません

IPAM 設定で type: dhcp を必要とするネットワークの場合は、次の点を確認してください。

  • DHCP サーバーが環境内で利用可能かつ実行されている。DHCP サーバーはクラスターの外部にあり、お客様の既存のネットワークインフラストラクチャーの一部である必要があります。
  • DHCP サーバーが、ノードに IP アドレスを提供するように適切に設定されている。

環境内で DHCP サーバーが利用可能でない場合は、代わりに Whereabouts IPAM CNI プラグインを使用することを推奨します。Whereabouts CNI は、外部 DHCP サーバーを必要とせずに同様の IP アドレス管理機能を提供します。

注記

外部 DHCP サーバーがない場合、または静的 IP アドレス管理が望ましい場合は、Whereabouts CNI プラグインを使用してください。Whereabouts プラグインには、古くなった IP アドレスの割り当てを管理するためのリコンサイラーデーモンが含まれています。

コンテナーの有効期間中、DHCP リースを定期的に更新する必要があるため、別のデーモンである DHCP IPAM CNI デーモンが必要です。DHCP IPAM CNI デーモンをデプロイするには、セカンダリーネットワーク設定の一部としてこのデーモンのデプロイをトリガーするように Cluster Network Operator (CNO) 設定を変更します。

17.4.1.2.1. 静的 IP アドレス割り当ての設定

以下の表は、静的 IP アドレスの割り当ての設定を説明しています。

表17.8 ipam 静的設定オブジェクト
フィールド説明

type

string

IPAM のアドレスタイプ。値 static が必要です。

addresses

array

仮想インターフェイスに割り当てる IP アドレスを指定するオブジェクトの配列。IPv4 と IPv6 の IP アドレスの両方がサポートされます。

routes

array

Pod 内で設定するルートを指定するオブジェクトの配列です。

dns

array

オプション: DNS の設定を指定するオブジェクトの配列です。

addresses の配列には、以下のフィールドのあるオブジェクトが必要です。

表17.9 ipam.addresses[] 配列
フィールド説明

address

string

指定する IP アドレスおよびネットワーク接頭辞。たとえば、10.10.21.10/24 を指定すると、セカンダリーネットワークに IP アドレスの 10.10.21.10 が割り当てられ、ネットマスクは 255.255.255.0 になります。

gateway

string

Egress ネットワークトラフィックをルーティングするデフォルトのゲートウェイ。

表17.10 ipam.routes[] 配列
フィールド説明

dst

string

CIDR 形式の IP アドレス範囲 (192.168.17.0/24、またはデフォルトルートの 0.0.0.0/0)。

gw

string

ネットワークトラフィックがルーティングされるゲートウェイ。

表17.11 ipam.dns オブジェクト
フィールド説明

nameservers

array

DNS クエリーの送信先となる 1 つ以上の IP アドレスの配列。

domain

array

ホスト名に追加するデフォルトのドメイン。たとえば、ドメインが example.com に設定されている場合、example-host の DNS ルックアップクエリーは example-host.example.com として書き換えられます。

search

array

DNS ルックアップのクエリー時に非修飾ホスト名に追加されるドメイン名の配列 (例: example-host)。

静的 IP アドレス割り当ての設定例

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{
  "ipam": {
    "type": "static",
      "addresses": [
        {
          "address": "191.168.1.7/24"
        }
      ]
  }
}

17.4.1.2.2. 動的 IP アドレス (DHCP) 割り当ての設定

Pod は、作成時に元の DHCP リースを取得します。リースは、クラスターで実行している最小限の DHCP サーバーデプロイメントで定期的に更新する必要があります。

重要

イーサネットネットワークアタッチメントの場合、SR-IOV Network Operator は DHCP サーバーデプロイメントを作成しません。Cluster Network Operator は最小限の DHCP サーバーデプロイメントを作成します。

DHCP サーバーのデプロイメントをトリガーするには、以下の例にあるように Cluster Network Operator 設定を編集して shim ネットワーク割り当てを作成する必要があります。

shim ネットワーク割り当ての定義例

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apiVersion: operator.openshift.io/v1
kind: Network
metadata:
  name: cluster
spec:
  additionalNetworks:
  - name: dhcp-shim
    namespace: default
    type: Raw
    rawCNIConfig: |-
      {
        "name": "dhcp-shim",
        "cniVersion": "0.3.1",
        "type": "bridge",
        "ipam": {
          "type": "dhcp"
        }
      }
  # ...

次の表は、DHCP による動的 IP アドレス割り当ての設定パラメーターを示しています。

表17.12 ipam DHCP 設定オブジェクト
フィールド説明

type

string

IPAM のアドレスタイプ。値 dhcp が必要です。

以下の JSON の例は、DHCP を使用した動的 IP アドレスの割り当ての設定を説明しています。

動的 IP アドレス (DHCP) 割り当ての設定例

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{
  "ipam": {
    "type": "dhcp"
  }
}

17.4.1.2.3. Whereabouts を使用した動的 IP アドレス割り当ての設定

Whereabouts CNI プラグインにより、DHCP サーバーを使用せずに IP アドレスをセカンダリーネットワークに動的に割り当てることができます。

Whereabouts CNI プラグインは、重複する IP アドレス範囲と、別々の NetworkAttachmentDefinitions CRD 内で同じ CIDR 範囲を複数回設定することもサポートしています。これにより、マルチテナント環境での柔軟性と管理機能が向上します。

17.4.1.2.3.1. 動的 IP アドレス設定オブジェクト

以下の表は、Whereabouts を使用した動的 IP アドレス割り当ての設定オブジェクトを説明しています。

表17.13 ipam whereabouts 設定オブジェクト
フィールド説明

type

string

IPAM のアドレスタイプ。値 whereabouts が必要です。

range

string

IP アドレスと範囲を CIDR 表記。IP アドレスは、この範囲内のアドレスから割り当てられます。

exclude

array

オプション: CIDR 表記の IP アドレスと範囲 (0 個以上) のリスト。除外されたアドレス範囲内の IP アドレスは割り当てられません。

network_name

string

オプション: 同じ範囲の IP アドレスを共有する場合でも、Pod の各グループまたはドメインが独自の IP アドレスセットを取得するようにします。このフィールドを設定することは、特にマルチテナント環境でネットワークを分離して整理しておく場合に重要です。

17.4.1.2.3.2. Whereabouts を使用した動的 IP アドレス割り当て設定

次の例は、Whereabouts を使用する動的アドレス割り当て設定を示しています。

whereabouts 動的 IP アドレスの割り当て

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{
  "ipam": {
    "type": "whereabouts",
    "range": "192.0.2.192/27",
    "exclude": [
       "192.0.2.192/30",
       "192.0.2.196/32"
    ]
  }
}

17.4.1.2.3.3. IP アドレス範囲が重複する場合に Whereabouts を使用した動的 IP アドレス割り当て

次の例は、マルチテナントネットワークで重複する IP アドレスの範囲を使用する、動的な IP アドレスの割り当てを示しています。

NetworkAttachmentDefinition 1

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{
  "ipam": {
    "type": "whereabouts",
    "range": "192.0.2.192/29",
    "network_name": "example_net_common", 
1

  }
}

1
オプション: 設定されている場合、NetworkAttachmentDefinition 2network_name と一致する必要があります。

NetworkAttachmentDefinition 2

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{
  "ipam": {
    "type": "whereabouts",
    "range": "192.0.2.192/24",
    "network_name": "example_net_common", 
1

  }
}

1
オプション: 設定されている場合、NetworkAttachmentDefinition 1network_name と一致する必要があります。

17.4.2. SR-IOV の追加ネットワークの設定

SriovIBNetwork オブジェクトを作成して、SR-IOV ハードウェアを使用する追加のネットワークを設定できます。SriovIBNetwork オブジェクトの作成時に、SR-IOV Operator は NetworkAttachmentDefinition オブジェクトを自動的に作成します。

注記

SriovIBNetwork オブジェクトが、running 状態の Pod に割り当てられている場合、これを変更したり、削除したりしないでください。

前提条件

  • OpenShift CLI (oc) がインストールされている。
  • cluster-admin 権限を持つユーザーとしてログインしている。

手順

  1. SriovIBNetwork CR を作成してから、YAML を <name>.yaml ファイルに保存します。<name> は、この追加ネットワークの名前になります。オブジェクト仕様は以下の例のようになります。

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    apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
    kind: SriovIBNetwork
    metadata:
      name: attach1
      namespace: openshift-sriov-network-operator
    spec:
      resourceName: net1
      networkNamespace: project2
      ipam: |-
        {
          "type": "host-local",
          "subnet": "10.56.217.0/24",
          "rangeStart": "10.56.217.171",
          "rangeEnd": "10.56.217.181",
          "gateway": "10.56.217.1"
        }
  2. オブジェクトを作成するには、以下のコマンドを入力します。

    Copy to Clipboard Toggle word wrap
    $ oc create -f <name>.yaml

    ここで、<name> は追加ネットワークの名前を指定します。

  3. オプション: 以下のコマンドを実行して、直前の手順で作成した SriovIBNetwork オブジェクトに関連付けられた NetworkAttachmentDefinition オブジェクトが存在することを確認します。<namespace>SriovIBNetwork オブジェクトで指定した networkNamespace に置き換えます。

    Copy to Clipboard Toggle word wrap
    $ oc get net-attach-def -n <namespace>

17.4.3. InfiniBand ベースの SR-IOV 割り当てのランタイム設定

Pod を追加のネットワークに割り当てる場合、ランタイム設定を指定して Pod の特定のカスタマイズを行うことができます。たとえば、特定の MAC ハードウェアアドレスを要求できます。

Pod 仕様にアノテーションを設定して、ランタイム設定を指定します。アノテーションキーは k8s.v1.cni.cncf.io/networks で、ランタイム設定を記述する JSON オブジェクトを受け入れます。

以下の JSON は、InfiniBand ベースの SR-IOV ネットワーク割り当て用のランタイム設定オプションを説明しています。

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[
  {
    "name": "<network_attachment>", 
1

    "infiniband-guid": "<guid>", 
2

    "ips": ["<cidr_range>"] 
3

  }
]
1
SR-IOV ネットワーク割り当て定義 CR の名前。
2
SR-IOV デバイスの InfiniBand GUIDこの機能を使用するには、SriovIBNetwork オブジェクトで { "infinibandGUID": true } も指定する必要があります。
3
SR-IOV ネットワーク割り当て定義 CR で定義されるリソースタイプから割り当てられる SR-IOV デバイスの IP アドレス。IPv4 と IPv6 アドレスの両方がサポートされます。この機能を使用するには、SriovIBNetwork オブジェクトで { "ips": true } も指定する必要があります。

ランタイム設定の例

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apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: sample-pod
  annotations:
    k8s.v1.cni.cncf.io/networks: |-
      [
        {
          "name": "ib1",
          "infiniband-guid": "c2:11:22:33:44:55:66:77",
          "ips": ["192.168.10.1/24", "2001::1/64"]
        }
      ]
spec:
  containers:
  - name: sample-container
    image: <image>
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command: ["sleep", "infinity"]

17.4.4. セカンダリーネットワークに Pod を追加する

セカンダリーネットワークに Pod を追加できます。Pod は、デフォルトネットワークで通常のクラスター関連のネットワークトラフィックを継続的に送信します。

Pod が作成されると、セカンダリーネットワークが Pod にアタッチされます。ただし、Pod がすでに存在する場合は、セカンダリーネットワークをその Pod にアタッチすることはできません。

Pod はセカンダリーネットワークと同じ namespace に存在する必要があります。

前提条件

  • OpenShift CLI (oc) がインストールされている。
  • クラスターにログインする。

手順

  1. アノテーションを Pod オブジェクトに追加します。以下のアノテーション形式のいずれかのみを使用できます。

    1. カスタマイズせずにセカンダリーネットワークをアタッチするには、次の形式でアノテーションを追加します。<network> が、Pod に関連付けるセカンダリーネットワークの名前に置き換えます。

      Copy to Clipboard Toggle word wrap
      metadata:
        annotations:
          k8s.v1.cni.cncf.io/networks: <network>[,<network>,...] 
      1
      1
      複数のセカンダリーネットワークを指定するには、各ネットワークをコンマで区切ります。コンマの間にはスペースを入れないでください。同じセカンダリーネットワークを複数回指定した場合、Pod は複数のネットワークインターフェイスをそのネットワークにアタッチします。
    2. カスタマイズしてセカンダリーネットワークをアタッチするには、次の形式でアノテーションを追加します。

      Copy to Clipboard Toggle word wrap
      metadata:
        annotations:
          k8s.v1.cni.cncf.io/networks: |-
            [
              {
                "name": "<network>", 
      1
      
                "namespace": "<namespace>", 
      2
      
                "default-route": ["<default-route>"] 
      3
      
              }
            ]
      1
      NetworkAttachmentDefinition オブジェクトによって定義されたセカンダリーネットワークの名前を指定します。
      2
      NetworkAttachmentDefinition オブジェクトが定義される namespace を指定します。
      3
      オプション: 192.168.17.1 などのデフォルトルートのオーバーライドを指定します。
  2. Pod を作成するには、以下のコマンドを入力します。<name> を Pod の名前に置き換えます。

    Copy to Clipboard Toggle word wrap
    $ oc create -f <name>.yaml
  3. オプション: アノテーションが Pod CR に存在することを確認するには、<name> を Pod の名前に置き換えて、以下のコマンドを入力します。

    Copy to Clipboard Toggle word wrap
    $ oc get pod <name> -o yaml

    次の例では、example-pod Pod が net1 セカンダリーネットワークにアタッチされています。

    Copy to Clipboard Toggle word wrap
    $ oc get pod example-pod -o yaml
    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      annotations:
        k8s.v1.cni.cncf.io/networks: macvlan-bridge
        k8s.v1.cni.cncf.io/network-status: |- 
    1
    
          [{
              "name": "ovn-kubernetes",
              "interface": "eth0",
              "ips": [
                  "10.128.2.14"
              ],
              "default": true,
              "dns": {}
          },{
              "name": "macvlan-bridge",
              "interface": "net1",
              "ips": [
                  "20.2.2.100"
              ],
              "mac": "22:2f:60:a5:f8:00",
              "dns": {}
          }]
      name: example-pod
      namespace: default
    spec:
      ...
    status:
      ...
    1
    k8s.v1.cni.cncf.io/network-status パラメーターは、オブジェクトの JSON 配列です。各オブジェクトは、Pod にアタッチされているセカンダリーネットワークのステータスを表します。アノテーションの値はプレーンテキストの値として保存されます。

17.4.4.1. vfio-pci SR-IOV デバイスの MTU を Pod に公開する

追加のネットワークに Pod を追加した後、SR-IOV ネットワークで MTU が使用可能であることを確認できます。

手順

  1. 次のコマンドを実行して、Pod アノテーションに MTU が含まれていることを確認します。

    Copy to Clipboard Toggle word wrap
    $ oc describe pod example-pod

    次の例はサンプル出力を示しています。

    Copy to Clipboard Toggle word wrap
    "mac": "20:04:0f:f1:88:01",
           "mtu": 1500,
           "dns": {},
           "device-info": {
             "type": "pci",
             "version": "1.1.0",
             "pci": {
               "pci-address": "0000:86:01.3"
        }
      }
  2. 次のコマンドを実行して、Pod 内の /etc/podnetinfo/ で MTU が使用可能であることを確認します。

    Copy to Clipboard Toggle word wrap
    $ oc exec example-pod -n sriov-tests -- cat /etc/podnetinfo/annotations | grep mtu

    次の例はサンプル出力を示しています。

    Copy to Clipboard Toggle word wrap
    k8s.v1.cni.cncf.io/network-status="[{
        \"name\": \"ovn-kubernetes\",
        \"interface\": \"eth0\",
        \"ips\": [
            \"10.131.0.67\"
        ],
        \"mac\": \"0a:58:0a:83:00:43\",
        \"default\": true,
        \"dns\": {}
        },{
        \"name\": \"sriov-tests/sriov-nic-1\",
        \"interface\": \"net1\",
        \"ips\": [
            \"192.168.10.1\"
        ],
        \"mac\": \"20:04:0f:f1:88:01\",
        \"mtu\": 1500,
        \"dns\": {},
        \"device-info\": {
            \"type\": \"pci\",
            \"version\": \"1.1.0\",
            \"pci\": {
                \"pci-address\": \"0000:86:01.3\"
            }
        }
        }]"

17.4.5. 関連情報

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