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20.3. レイテンシーテストの実行

クラスターレイテンシーテストを実行して、Cloud-native Network Functions (CNF) ワークロードのノードチューニングを検証します。

注記

非 root または非特権ユーザーとして podman コマンドを実行すると、パスのマウントが permission denied エラーで失敗する場合があります。ローカルのオペレーティングシステムと SELinux 設定によっては、ホームディレクトリーから podman コマンドを実行すると、問題が発生することがあります。podman コマンドを機能させるには、home/<username> ディレクトリー以外のフォルダーからコマンドを実行し、ボリュームの作成に :Z を追加します。たとえば、-v $(pwd)/:/kubeconfig:Z です。これにより、podman は適切な SELinux の再ラベル付けを行うことができます。

この手順では、hwlatdetect、cyclictest、および oslat という 3 つの個別のテストを実行します。各テストの詳細は、それぞれのセクションを参照してください。

手順

  1. kubeconfig ファイルを含むディレクトリーでシェルプロンプトを開きます。

    現在のディレクトリーにある kubeconfig ファイルとそれに関連する $KUBECONFIG 環境変数を含むテストイメージを提供し、ボリュームを介してマウントします。これにより、実行中のコンテナーがコンテナー内から kubeconfig ファイルを使用できるようになります。

    注記

    次のコマンドにより、ローカルの kubeconfig が cnf-tests コンテナー内の kubeconfig/kubeconfig にマウントされ、クラスターにアクセスできるようになります。

  2. レイテンシーテストを実行するために、次のコマンドを実行します。必要に応じて変数値を置き換えます。 

    $ podman run -v $(pwd)/:/kubeconfig:Z -e KUBECONFIG=/kubeconfig/kubeconfig \
-e LATENCY_TEST_RUNTIME=600\
-e MAXIMUM_LATENCY=20 \
registry.redhat.io/openshift4/cnf-tests-rhel9:v4.18 /usr/bin/test-run.sh \
--ginkgo.v --ginkgo.timeout="24h"
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    LATENCY_TEST_RUNTIME は秒単位で表示されます。この場合は 600 秒 (10 分) です。観測された最大レイテンシーが MAXIMUM_LATENCY (20 μs) より低い場合、テストは正常に実行されます。

    結果がレイテンシーのしきい値を超えると、テストは失敗します。

  3. オプション: --ginkgo.dry-run フラグを追加して、レイテンシーテストをドライランモードで実行します。これは、テストでどのようなコマンドが実行されるかを確認するのに役立ちます。
  4. オプション: --ginkgo.v フラグを追加して、詳細度を上げてテストを実行します。

  5. オプション: --ginkgo.timeout="24h" フラグを追加して、レイテンシーテストが完了する前に Ginkgo 2.0 テストスイートがタイムアウトしないようにします。

    重要

    テストの際には、上記のように、より短い期間を使用してテストを実行できます。ただし、最終的な検証と有効な結果を得るには、テストを少なくとも 12 時間 (43200 秒) 実行する必要があります。

20.3.1. hwlatdetect の実行
リンクのコピー

hwlatdetect ツールは、Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 9.x の通常のサブスクリプションを含む rt-kernel パッケージで利用できます。

注記

非 root または非特権ユーザーとして podman コマンドを実行すると、パスのマウントが permission denied エラーで失敗する場合があります。ローカルのオペレーティングシステムと SELinux 設定によっては、ホームディレクトリーから podman コマンドを実行すると、問題が発生することがあります。podman コマンドを機能させるには、home/<username> ディレクトリー以外のフォルダーからコマンドを実行し、ボリュームの作成に :Z を追加します。たとえば、-v $(pwd)/:/kubeconfig:Z です。これにより、podman は適切な SELinux の再ラベル付けを行うことができます。

前提条件

  • レイテンシーテストを実行するための前提条件を確認した。

手順

  • hwlatdetect テストを実行するには、変数値を適切に置き換えて、次のコマンドを実行します。 

    $ podman run -v $(pwd)/:/kubeconfig:Z -e KUBECONFIG=/kubeconfig/kubeconfig \
-e LATENCY_TEST_RUNTIME=600 -e MAXIMUM_LATENCY=20 \
registry.redhat.io/openshift4/cnf-tests-rhel9:v4.18 \
/usr/bin/test-run.sh --ginkgo.focus="hwlatdetect" --ginkgo.v --ginkgo.timeout="24h"
    Copy to Clipboard Toggle word wrap

    hwlatdetect テストは 10 分間 (600 秒) 実行されます。観測された最大レイテンシーが MAXIMUM_LATENCY (20 μs) よりも低い場合、テストは正常に実行されます。

    結果がレイテンシーのしきい値を超えると、テストは失敗します。

    重要

    テストの際には、上記のように、より短い期間を使用してテストを実行できます。ただし、最終的な検証と有効な結果を得るには、テストを少なくとも 12 時間 (43200 秒) 実行する必要があります。

    障害出力の例

    running /usr/bin/cnftests -ginkgo.v -ginkgo.focus=hwlatdetect
I0908 15:25:20.023712      27 request.go:601] Waited for 1.046586367s due to client-side throttling, not priority and fairness, request: GET:https://api.hlxcl6.lab.eng.tlv2.redhat.com:6443/apis/imageregistry.operator.openshift.io/v1?timeout=32s
Running Suite: CNF Features e2e integration tests
=================================================
Random Seed: 1662650718
Will run 1 of 3 specs

[...]

• Failure [283.574 seconds]
[performance] Latency Test
/remote-source/app/vendor/github.com/openshift/cluster-node-tuning-operator/test/e2e/performanceprofile/functests/4_latency/latency.go:62
  with the hwlatdetect image
  /remote-source/app/vendor/github.com/openshift/cluster-node-tuning-operator/test/e2e/performanceprofile/functests/4_latency/latency.go:228
    should succeed [It]
    /remote-source/app/vendor/github.com/openshift/cluster-node-tuning-operator/test/e2e/performanceprofile/functests/4_latency/latency.go:236

    Log file created at: 2022/09/08 15:25:27
    Running on machine: hwlatdetect-b6n4n
    Binary: Built with gc go1.17.12 for linux/amd64
    Log line format: [IWEF]mmdd hh:mm:ss.uuuuuu threadid file:line] msg
    I0908 15:25:27.160620       1 node.go:39] Environment information: /proc/cmdline: BOOT_IMAGE=(hd1,gpt3)/ostree/rhcos-c6491e1eedf6c1f12ef7b95e14ee720bf48359750ac900b7863c625769ef5fb9/vmlinuz-4.18.0-372.19.1.el8_6.x86_64 random.trust_cpu=on console=tty0 console=ttyS0,115200n8 ignition.platform.id=metal ostree=/ostree/boot.1/rhcos/c6491e1eedf6c1f12ef7b95e14ee720bf48359750ac900b7863c625769ef5fb9/0 ip=dhcp root=UUID=5f80c283-f6e6-4a27-9b47-a287157483b2 rw rootflags=prjquota boot=UUID=773bf59a-bafd-48fc-9a87-f62252d739d3 skew_tick=1 nohz=on rcu_nocbs=0-3 tuned.non_isolcpus=0000ffff,ffffffff,fffffff0 systemd.cpu_affinity=4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79 intel_iommu=on iommu=pt isolcpus=managed_irq,0-3 nohz_full=0-3 tsc=nowatchdog nosoftlockup nmi_watchdog=0 mce=off skew_tick=1 rcutree.kthread_prio=11 + +
    I0908 15:25:27.160830       1 node.go:46] Environment information: kernel version 4.18.0-372.19.1.el8_6.x86_64
    I0908 15:25:27.160857       1 main.go:50] running the hwlatdetect command with arguments [/usr/bin/hwlatdetect --threshold 1 --hardlimit 1 --duration 100 --window 10000000us --width 950000us]
    F0908 15:27:10.603523       1 main.go:53] failed to run hwlatdetect command; out: hwlatdetect:  test duration 100 seconds
       detector: tracer
       parameters:
            Latency threshold: 1us
    1 
    
            Sample window:     10000000us
            Sample width:      950000us
         Non-sampling period:  9050000us
            Output File:       None

    Starting test
    test finished
    Max Latency: 326us
    2 
    
    Samples recorded: 5
    Samples exceeding threshold: 5
    ts: 1662650739.017274507, inner:6, outer:6
    ts: 1662650749.257272414, inner:14, outer:326
    ts: 1662650779.977272835, inner:314, outer:12
    ts: 1662650800.457272384, inner:3, outer:9
    ts: 1662650810.697273520, inner:3, outer:2

[...]

JUnit report was created: /junit.xml/cnftests-junit.xml


Summarizing 1 Failure:

[Fail] [performance] Latency Test with the hwlatdetect image [It] should succeed
/remote-source/app/vendor/github.com/openshift/cluster-node-tuning-operator/test/e2e/performanceprofile/functests/4_latency/latency.go:476

Ran 1 of 194 Specs in 365.797 seconds
FAIL! -- 0 Passed | 1 Failed | 0 Pending | 2 Skipped
--- FAIL: TestTest (366.08s)
FAIL
    Copy to Clipboard Toggle word wrap

    1
    MAXIMUM_LATENCY または HWLATDETECT_MAXIMUM_LATENCY 環境変数を使用して、レイテンシーしきい値を設定できます。
    2
    テスト中に測定される最大レイテンシー値。
hwlatdetect テスト結果の例

以下のタイプの結果をキャプチャーできます。

  • テスト中に行われた変更への影響の履歴を作成するために、各実行後に収集される大まかな結果
  • 最良の結果と設定を備えたラフテストの組み合わせセット

良い結果の例

hwlatdetect: test duration 3600 seconds
detector: tracer
parameters:
Latency threshold: 10us
Sample window: 1000000us
Sample width: 950000us
Non-sampling period: 50000us
Output File: None

Starting test
test finished
Max Latency: Below threshold
Samples recorded: 0
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hwlatdetect ツールは、サンプルが指定されたしきい値を超えた場合にのみ出力を提供します。

悪い結果の例

hwlatdetect: test duration 3600 seconds
detector: tracer
parameters:Latency threshold: 10usSample window: 1000000us
Sample width: 950000usNon-sampling period: 50000usOutput File: None

Starting tests:1610542421.275784439, inner:78, outer:81
ts: 1610542444.330561619, inner:27, outer:28
ts: 1610542445.332549975, inner:39, outer:38
ts: 1610542541.568546097, inner:47, outer:32
ts: 1610542590.681548531, inner:13, outer:17
ts: 1610543033.818801482, inner:29, outer:30
ts: 1610543080.938801990, inner:90, outer:76
ts: 1610543129.065549639, inner:28, outer:39
ts: 1610543474.859552115, inner:28, outer:35
ts: 1610543523.973856571, inner:52, outer:49
ts: 1610543572.089799738, inner:27, outer:30
ts: 1610543573.091550771, inner:34, outer:28
ts: 1610543574.093555202, inner:116, outer:63
Copy to Clipboard Toggle word wrap

hwlatdetect の出力は、複数のサンプルがしきい値を超えていることを示しています。ただし、同じ出力は、次の要因に基づいて異なる結果を示す可能性があります。

  • テストの期間
  • CPU コアの数
  • ホストファームウェアの設定
警告

次のレイテンシーテストに進む前に、hwlatdetect によって報告されたレイテンシーが必要なしきい値を満たしていることを確認してください。ハードウェアによって生じるレイテンシーを修正するには、システムベンダーのサポートに連絡しないといけない場合があります。

すべての遅延スパイクがハードウェアに関連しているわけではありません。ワークロードの要件を満たすようにホストファームウェアを調整してください。詳細は、システムチューニング用のファームウェアパラメーターの設定 を参照してください。

20.3.2. cyclictest の実行
リンクのコピー

cyclictest ツールは、指定された CPU でのリアルタイムカーネルスケジューラーのレイテンシーを測定します。

注記

非 root または非特権ユーザーとして podman コマンドを実行すると、パスのマウントが permission denied エラーで失敗する場合があります。ローカルのオペレーティングシステムと SELinux 設定によっては、ホームディレクトリーから podman コマンドを実行すると、問題が発生することがあります。podman コマンドを機能させるには、home/<username> ディレクトリー以外のフォルダーからコマンドを実行し、ボリュームの作成に :Z を追加します。たとえば、-v $(pwd)/:/kubeconfig:Z です。これにより、podman は適切な SELinux の再ラベル付けを行うことができます。

前提条件

  • レイテンシーテストを実行するための前提条件を確認した。

手順

  • cyclictest を実行するには、次のコマンドを実行し、必要に応じて変数の値を置き換えます。 

    $ podman run -v $(pwd)/:/kubeconfig:Z -e KUBECONFIG=/kubeconfig/kubeconfig \
-e LATENCY_TEST_CPUS=10 -e LATENCY_TEST_RUNTIME=600 -e MAXIMUM_LATENCY=20 \
registry.redhat.io/openshift4/cnf-tests-rhel9:v4.18 \
/usr/bin/test-run.sh --ginkgo.focus="cyclictest" --ginkgo.v --ginkgo.timeout="24h"
    Copy to Clipboard Toggle word wrap

    このコマンドは、cyclictest ツールを 10 分 (600 秒) 実行します。観測された最大レイテンシーが MAXIMUM_LATENCY (この例では 20 μs) よりも低い場合、テストは正常に実行されます。通常、20 μs 以上のレイテンシースパイクは、通信事業者の RAN ワークロードでは許容されません。

    結果がレイテンシーのしきい値を超えると、テストは失敗します。

    重要

    テストの際には、上記のように、より短い期間を使用してテストを実行できます。ただし、最終的な検証と有効な結果を得るには、テストを少なくとも 12 時間 (43200 秒) 実行する必要があります。

    障害出力の例

    running /usr/bin/cnftests -ginkgo.v -ginkgo.focus=cyclictest
I0908 13:01:59.193776      27 request.go:601] Waited for 1.046228824s due to client-side throttling, not priority and fairness, request: GET:https://api.compute-1.example.com:6443/apis/packages.operators.coreos.com/v1?timeout=32s
Running Suite: CNF Features e2e integration tests
=================================================
Random Seed: 1662642118
Will run 1 of 3 specs

[...]

Summarizing 1 Failure:

[Fail] [performance] Latency Test with the cyclictest image [It] should succeed
/remote-source/app/vendor/github.com/openshift/cluster-node-tuning-operator/test/e2e/performanceprofile/functests/4_latency/latency.go:220

Ran 1 of 194 Specs in 161.151 seconds
FAIL! -- 0 Passed | 1 Failed | 0 Pending | 2 Skipped
--- FAIL: TestTest (161.48s)
FAIL
    Copy to Clipboard Toggle word wrap

サイクルテスト結果の例

同じ出力は、ワークロードごとに異なる結果を示す可能性があります。たとえば、18μs までのスパイクは 4G DU ワークロードでは許容されますが、5G DU ワークロードでは許容されません。

良い結果の例

running cmd: cyclictest -q -D 10m -p 1 -t 16 -a 2,4,6,8,10,12,14,16,54,56,58,60,62,64,66,68 -h 30 -i 1000 -m
# Histogram
000000 000000   000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000
000001 000000   000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000
000002 579506   535967  418614  573648  532870  529897  489306  558076  582350  585188  583793  223781  532480  569130  472250  576043
More histogram entries ...
# Total: 000600000 000600000 000600000 000599999 000599999 000599999 000599998 000599998 000599998 000599997 000599997 000599996 000599996 000599995 000599995 000599995
# Min Latencies: 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002
# Avg Latencies: 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002
# Max Latencies: 00005 00005 00004 00005 00004 00004 00005 00005 00006 00005 00004 00005 00004 00004 00005 00004
# Histogram Overflows: 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000
# Histogram Overflow at cycle number:
# Thread 0:
# Thread 1:
# Thread 2:
# Thread 3:
# Thread 4:
# Thread 5:
# Thread 6:
# Thread 7:
# Thread 8:
# Thread 9:
# Thread 10:
# Thread 11:
# Thread 12:
# Thread 13:
# Thread 14:
# Thread 15:
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悪い結果の例

running cmd: cyclictest -q -D 10m -p 1 -t 16 -a 2,4,6,8,10,12,14,16,54,56,58,60,62,64,66,68 -h 30 -i 1000 -m
# Histogram
000000 000000   000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000
000001 000000   000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000  000000
000002 564632   579686  354911  563036  492543  521983  515884  378266  592621  463547  482764  591976  590409  588145  589556  353518
More histogram entries ...
# Total: 000599999 000599999 000599999 000599997 000599997 000599998 000599998 000599997 000599997 000599996 000599995 000599996 000599995 000599995 000599995 000599993
# Min Latencies: 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002
# Avg Latencies: 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002 00002
# Max Latencies: 00493 00387 00271 00619 00541 00513 00009 00389 00252 00215 00539 00498 00363 00204 00068 00520
# Histogram Overflows: 00001 00001 00001 00002 00002 00001 00000 00001 00001 00001 00002 00001 00001 00001 00001 00002
# Histogram Overflow at cycle number:
# Thread 0: 155922
# Thread 1: 110064
# Thread 2: 110064
# Thread 3: 110063 155921
# Thread 4: 110063 155921
# Thread 5: 155920
# Thread 6:
# Thread 7: 110062
# Thread 8: 110062
# Thread 9: 155919
# Thread 10: 110061 155919
# Thread 11: 155918
# Thread 12: 155918
# Thread 13: 110060
# Thread 14: 110060
# Thread 15: 110059 155917
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20.3.3. oslat の実行
リンクのコピー

oslat テストは、CPU を集中的に使用する DPDK アプリケーションをシミュレートし、すべての中断と中断を測定して、クラスターが CPU の負荷の高いデータ処理をどのように処理するかをテストします。

注記

非 root または非特権ユーザーとして podman コマンドを実行すると、パスのマウントが permission denied エラーで失敗する場合があります。ローカルのオペレーティングシステムと SELinux 設定によっては、ホームディレクトリーから podman コマンドを実行すると、問題が発生することがあります。podman コマンドを機能させるには、home/<username> ディレクトリー以外のフォルダーからコマンドを実行し、ボリュームの作成に :Z を追加します。たとえば、-v $(pwd)/:/kubeconfig:Z です。これにより、podman は適切な SELinux の再ラベル付けを行うことができます。

前提条件

  • レイテンシーテストを実行するための前提条件を確認した。

手順

  • oslat テストを実行するには、変数値を適切に置き換えて、次のコマンドを実行します。 

    $ podman run -v $(pwd)/:/kubeconfig:Z -e KUBECONFIG=/kubeconfig/kubeconfig \
-e LATENCY_TEST_CPUS=10 -e LATENCY_TEST_RUNTIME=600 -e MAXIMUM_LATENCY=20 \
registry.redhat.io/openshift4/cnf-tests-rhel9:v4.18 \
/usr/bin/test-run.sh --ginkgo.focus="oslat" --ginkgo.v --ginkgo.timeout="24h"
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    LATENCY_TEST_CPUS は、oslat コマンドでテストする CPU の数を指定します。

    このコマンドは、oslat ツールを 10 分 (600 秒) 実行します。観測された最大レイテンシーが MAXIMUM_LATENCY (20 μs) よりも低い場合、テストは正常に実行されます。

    結果がレイテンシーのしきい値を超えると、テストは失敗します。

    重要

    テストの際には、上記のように、より短い期間を使用してテストを実行できます。ただし、最終的な検証と有効な結果を得るには、テストを少なくとも 12 時間 (43200 秒) 実行する必要があります。

    障害出力の例

    running /usr/bin/cnftests -ginkgo.v -ginkgo.focus=oslat
I0908 12:51:55.999393      27 request.go:601] Waited for 1.044848101s due to client-side throttling, not priority and fairness, request: GET:https://compute-1.example.com:6443/apis/machineconfiguration.openshift.io/v1?timeout=32s
Running Suite: CNF Features e2e integration tests
=================================================
Random Seed: 1662641514
Will run 1 of 3 specs

[...]

• Failure [77.833 seconds]
[performance] Latency Test
/remote-source/app/vendor/github.com/openshift/cluster-node-tuning-operator/test/e2e/performanceprofile/functests/4_latency/latency.go:62
  with the oslat image
  /remote-source/app/vendor/github.com/openshift/cluster-node-tuning-operator/test/e2e/performanceprofile/functests/4_latency/latency.go:128
    should succeed [It]
    /remote-source/app/vendor/github.com/openshift/cluster-node-tuning-operator/test/e2e/performanceprofile/functests/4_latency/latency.go:153

    The current latency 304 is bigger than the expected one 1 :
    1 
    

[...]

Summarizing 1 Failure:

[Fail] [performance] Latency Test with the oslat image [It] should succeed
/remote-source/app/vendor/github.com/openshift/cluster-node-tuning-operator/test/e2e/performanceprofile/functests/4_latency/latency.go:177

Ran 1 of 194 Specs in 161.091 seconds
FAIL! -- 0 Passed | 1 Failed | 0 Pending | 2 Skipped
--- FAIL: TestTest (161.42s)
FAIL
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    1
    この例では、測定されたレイテンシーが最大許容値を超えています。
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