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12.6. NUMA 対応ワークロードのスケジューリング

通常、遅延の影響を受けやすいワークロードを実行するクラスターは、ワークロードの遅延を最小限に抑え、パフォーマンスを最適化するのに役立つパフォーマンスプロファイルを備えています。NUMA 対応スケジューラーは、使用可能なノードの NUMA リソースと、ノードに適用されるパフォーマンスプロファイル設定に基づいき、ワークロードをデプロイします。NUMA 対応デプロイメントとワークロードのパフォーマンスプロファイルを組み合わせることで、パフォーマンスを最大化するようにワークロードがスケジュールされます。

NUMA Resources Operator を完全に動作させるには、NUMAResourcesOperator カスタムリソースと NUMA 対応のセカンダリー Pod スケジューラーをデプロイする必要があります。

12.6.1. NUMAResourcesOperator カスタムリソースの作成
リンクのコピー

NUMA Resources Operator をインストールしたら、NUMAResourcesOperator カスタムリソース (CR) を作成します。この CR は、デーモンセットや API など、NUMA 対応スケジューラーをサポートするために必要なすべてのクラスターインフラストラクチャーをインストールするように NUMA Resources Operator に指示します。

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。
  • NUMA Resources Operator をインストールしている。

手順

  1. NUMAResourcesOperator カスタムリソースを作成します。

    1. 次の最小限必要な YAML ファイルの例を nrop.yaml として保存します。 

      apiVersion: nodetopology.openshift.io/v1
kind: NUMAResourcesOperator
metadata:
  name: numaresourcesoperator
spec:
  nodeGroups:
  - machineConfigPoolSelector:
      matchLabels:
        pools.operator.machineconfiguration.openshift.io/worker: ""
      1
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      1
      これは、NUMA Resources Operator を設定する MachineConfigPool リソースと一致する必要があります。たとえば、通信ワークロードを実行することが予想されるノードのセットを指定する worker-cnf という名前の MachineConfigPool リソースを作成したとします。各 NodeGroup は 1 つの MachineConfigPool に完全に一致する必要があります。NodeGroup が複数の MachineConfigPool に一致する設定はサポートされていません。

    2. 以下のコマンドを実行して、NUMAResourcesOperator CR を作成します。 

      $ oc create -f nrop.yaml
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  2. オプション: 複数のマシン設定プール (MCP) に対して NUMA 対応スケジューリングを有効にするには、プールごとに個別の NodeGroup を定義します。たとえば、次の例に示すように、NUMAResourcesOperator CR で、worker-cnf、worker-ht、および worker-other の 3 つの NodeGroup を定義します。

    複数の NodeGroups を含む NUMAResourcesOperator CR の YAML 定義の例

    apiVersion: nodetopology.openshift.io/v1
kind: NUMAResourcesOperator
metadata:
  name: numaresourcesoperator
spec:
  logLevel: Normal
  nodeGroups:
    - machineConfigPoolSelector:
        matchLabels:
          machineconfiguration.openshift.io/role: worker-ht
    - machineConfigPoolSelector:
        matchLabels:
          machineconfiguration.openshift.io/role: worker-cnf
    - machineConfigPoolSelector:
        matchLabels:
          machineconfiguration.openshift.io/role: worker-other
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検証

  1. 以下のコマンドを実行して、NUMA Resources Operator が正常にデプロイされたことを確認します。 

    $ oc get numaresourcesoperators.nodetopology.openshift.io
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    出力例

    NAME                    AGE
numaresourcesoperator   27s
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  2. 数分後、次のコマンドを実行して、必要なリソースが正常にデプロイされたことを確認します。 

    $ oc get all -n openshift-numaresources
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    出力例

    NAME                                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/numaresources-controller-manager-7d9d84c58d-qk2mr   1/1     Running   0          12m
pod/numaresourcesoperator-worker-7d96r                  2/2     Running   0          97s
pod/numaresourcesoperator-worker-crsht                  2/2     Running   0          97s
pod/numaresourcesoperator-worker-jp9mw                  2/2     Running   0          97s
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12.6.2. Hosted Control Plane 用の NUMAResourcesOperator カスタムリソースの作成
リンクのコピー

NUMA Resources Operator をインストールした後、NUMAResourcesOperator カスタムリソース (CR) を作成します。CR は、デーモンセットや API など、Hosted Control Plane 上の NUMA 対応スケジューラーをサポートするために必要なすべてのクラスターインフラストラクチャーをインストールするように NUMA Resources Operator に指示します。

重要

Hosted Control Plane 用の NUMAResourcesOperator カスタムリソースの作成は、テクノロジープレビュー機能です。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。

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。
  • NUMA Resources Operator をインストールしている。

手順

  1. 次のコマンドを実行して、管理クラスターの kubeconfig ファイルをエクスポートします。 

    $ export KUBECONFIG=<path-to-management-cluster-kubeconfig>
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  2. 次のコマンドを実行して、クラスターの node-pool-name を見つけます。 

    $ oc --kubeconfig="$MGMT_KUBECONFIG" get np -A
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    出力例

    NAMESPACE   NAME                     CLUSTER       DESIRED NODES   CURRENT NODES   AUTOSCALING   AUTOREPAIR   VERSION   UPDATINGVERSION   UPDATINGCONFIG   MESSAGE
clusters    democluster-us-east-1a   democluster   1               1               False         False        4.19.0    False             False
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    node-pool-name は出力の NAME フィールドです。この例では、node-pool-name は democluster-us-east-1a です。

  3. 少なくとも次の内容を含む、nrop-hcp.yaml という名前の YAML ファイルを作成します。 

    apiVersion: nodetopology.openshift.io/v1
kind: NUMAResourcesOperator
metadata:
  name: numaresourcesoperator
spec:
  nodeGroups:
  - poolName: democluster-us-east-1a
    1
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    1
    poolName は、手順 2 で取得した node-pool-name です。

  4. 管理クラスターで次のコマンドを実行して、利用可能なシークレットをリスト表示します。 

    $ oc get secrets -n clusters
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    出力例

    NAME                              TYPE                      DATA   AGE
builder-dockercfg-25qpp           kubernetes.io/dockercfg   1      128m
default-dockercfg-mkvlz           kubernetes.io/dockercfg   1      128m
democluster-admin-kubeconfig      Opaque                    1      127m
democluster-etcd-encryption-key   Opaque                    1      128m
democluster-kubeadmin-password    Opaque                    1      126m
democluster-pull-secret           Opaque                    1      128m
deployer-dockercfg-8lfpd          kubernetes.io/dockercfg   1      128m
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  5. 次のコマンドを実行して、ホステッドクラスターの kubeconfig ファイルを抽出します。 

    $ oc get secret <SECRET_NAME> -n clusters -o jsonpath='{.data.kubeconfig}' | base64 -d > hosted-cluster-kubeconfig
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    例

    $ oc get secret democluster-admin-kubeconfig -n clusters -o jsonpath='{.data.kubeconfig}' | base64 -d > hosted-cluster-kubeconfig
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  6. 次のコマンドを実行して、ホステッドクラスターの kubeconfig ファイルをエクスポートします。 

    $ export HC_KUBECONFIG=<path_to_hosted-cluster-kubeconfig>
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  7. ホステッドクラスターで次のコマンドを実行して、NUMAResourcesOperator CR を作成します。 

    $ oc create -f nrop-hcp.yaml
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検証

  1. 以下のコマンドを実行して、NUMA Resources Operator が正常にデプロイされたことを確認します。 

    $ oc get numaresourcesoperators.nodetopology.openshift.io
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    出力例

    NAME                    AGE
numaresourcesoperator   27s
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  2. 数分後、次のコマンドを実行して、必要なリソースが正常にデプロイされたことを確認します。 

    $ oc get all -n openshift-numaresources
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    出力例

    NAME                                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/numaresources-controller-manager-7d9d84c58d-qk2mr   1/1     Running   0          12m
pod/numaresourcesoperator-democluster-7d96r             2/2     Running   0          97s
pod/numaresourcesoperator-democluster-crsht             2/2     Running   0          97s
pod/numaresourcesoperator-democluster-jp9mw             2/2     Running   0          97s
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12.6.3. NUMA 対応のセカンダリー Pod スケジューラーのデプロイ
リンクのコピー

NUMA Resources Operator をインストールした後、次の手順に従って NUMA 対応のセカンダリー Pod スケジューラーをデプロイします。

手順

  1. NUMA 対応のカスタム Pod スケジューラーをデプロイする NUMAResourcesScheduler カスタムリソースを作成します。

    1. 次の最小限必要な YAML を nro-scheduler.yaml ファイルに保存します。 

      apiVersion: nodetopology.openshift.io/v1
kind: NUMAResourcesScheduler
metadata:
  name: numaresourcesscheduler
spec:
  imageSpec: "registry.redhat.io/openshift4/noderesourcetopology-scheduler-rhel9:v4.19"
      1
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      1
      非接続環境では、次のいずれかの方法でこのイメージの解像度を設定してください。
      • ImageTagMirrorSet カスタムリソース (CR) を作成する。詳細は、「関連情報」セクションの「イメージレジストリーのリポジトリーミラーリングの設定」を参照してください。
      • 切断されたレジストリーへの URL を設定する。

    2. 次のコマンドを実行して、NUMAResourcesScheduler CR を作成します。 

      $ oc create -f nro-scheduler.yaml
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      注記

      Hosted Control Plane クラスターでは、Hosted Control Plane ノードでこのコマンドを実行します。

  2. 数秒後、次のコマンドを実行して、必要なリソースのデプロイメントが成功したことを確認します。 

    $ oc get all -n openshift-numaresources
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    出力例

    NAME                                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/numaresources-controller-manager-7d9d84c58d-qk2mr   1/1     Running   0          12m
pod/numaresourcesoperator-worker-7d96r                  2/2     Running   0          97s
pod/numaresourcesoperator-worker-crsht                  2/2     Running   0          97s
pod/numaresourcesoperator-worker-jp9mw                  2/2     Running   0          97s
pod/secondary-scheduler-847cb74f84-9whlm                1/1     Running   0          10m

NAME                                          DESIRED   CURRENT   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   NODE SELECTOR                     AGE
daemonset.apps/numaresourcesoperator-worker   3         3         3       3            3           node-role.kubernetes.io/worker=   98s

NAME                                               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/numaresources-controller-manager   1/1     1            1           12m
deployment.apps/secondary-scheduler                1/1     1            1           10m

NAME                                                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/numaresources-controller-manager-7d9d84c58d   1         1         1       12m
replicaset.apps/secondary-scheduler-847cb74f84                1         1         1       10m
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12.6.4. NUMA 対応スケジューラーを使用したワークロードのスケジューリング
リンクのコピー

topo-aware-scheduler をインストールし、NUMAResourcesOperator および NUMAResourcesScheduler CR を適用し、クラスターが一致するパフォーマンスプロファイルまたは kubeletconfig を含むようになったので、ワークロードを処理する必要最小限のリソースを指定するデプロイメント CR を使用して、NUMA 対応スケジューラーでワークロードをスケジュールできます。

次のデプロイメント例では、サンプルワークロードに NUMA 対応のスケジューリングを使用します。

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. 次のコマンドを実行して、クラスターにデプロイされている NUMA 対応スケジューラーの名前を取得します。 

    $ oc get numaresourcesschedulers.nodetopology.openshift.io numaresourcesscheduler -o json | jq '.status.schedulerName'
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    出力例

    "topo-aware-scheduler"
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  2. topo-aware-scheduler という名前のスケジューラーを使用する Deployment CR を作成します。次に例を示します。

    1. 以下の YAML を nro-deployment.yaml ファイルに保存します。 

      apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: numa-deployment-1
  namespace: openshift-numaresources
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: test
  template:
    metadata:
      labels:
        app: test
    spec:
      schedulerName: topo-aware-scheduler
      1 
      
      containers:
      - name: ctnr
        image: quay.io/openshifttest/hello-openshift:openshift
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        resources:
          limits:
            memory: "100Mi"
            cpu: "10"
          requests:
            memory: "100Mi"
            cpu: "10"
      - name: ctnr2
        image: registry.access.redhat.com/rhel:latest
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        command: ["/bin/sh", "-c"]
        args: [ "while true; do sleep 1h; done;" ]
        resources:
          limits:
            memory: "100Mi"
            cpu: "8"
          requests:
            memory: "100Mi"
            cpu: "8"
      Copy to Clipboard Toggle word wrap
      1
      schedulerName は、クラスターにデプロイされている NUMA 対応のスケジューラーの名前 (topo-aware-scheduler など) と一致する必要があります。

    2. 次のコマンドを実行して、Deployment CR を作成します。 

      $ oc create -f nro-deployment.yaml
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検証

  1. デプロイメントが正常に行われたことを確認します。 

    $ oc get pods -n openshift-numaresources
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    出力例

    NAME                                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
numa-deployment-1-6c4f5bdb84-wgn6g                  2/2     Running   0          5m2s
numaresources-controller-manager-7d9d84c58d-4v65j   1/1     Running   0          18m
numaresourcesoperator-worker-7d96r                  2/2     Running   4          43m
numaresourcesoperator-worker-crsht                  2/2     Running   2          43m
numaresourcesoperator-worker-jp9mw                  2/2     Running   2          43m
secondary-scheduler-847cb74f84-fpncj                1/1     Running   0          18m
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  2. 次のコマンドを実行して、topo-aware-scheduler がデプロイされた Pod をスケジュールしていることを確認します。 

    $ oc describe pod numa-deployment-1-6c4f5bdb84-wgn6g -n openshift-numaresources
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    出力例

    Events:
  Type    Reason          Age    From                  Message
  ----    ------          ----   ----                  -------
  Normal  Scheduled       4m45s  topo-aware-scheduler  Successfully assigned openshift-numaresources/numa-deployment-1-6c4f5bdb84-wgn6g to worker-1
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    注記

    スケジューリングに使用可能なリソースよりも多くのリソースを要求するデプロイメントは、MinimumReplicasUnavailable エラーで失敗します。必要なリソースが利用可能になると、デプロイメントは成功します。Pod は、必要なリソースが利用可能になるまで Pending 状態のままになります。

  3. ノードに割り当てられる予定のリソースが一覧表示されていることを確認します。

    1. 次のコマンドを実行して、デプロイメント Pod を実行しているノードを特定します。 

      $ oc get pods -n openshift-numaresources -o wide
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      出力例

      NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
numa-deployment-1-6c4f5bdb84-wgn6g   0/2     Running   0          82m   10.128.2.50   worker-1   <none>  <none>
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    2. 次のコマンドを実行します。このとき、デプロイメント Pod を実行しているノードの名前を指定します。 

      $ oc describe noderesourcetopologies.topology.node.k8s.io worker-1
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      出力例

      ...

Zones:
  Costs:
    Name:   node-0
    Value:  10
    Name:   node-1
    Value:  21
  Name:     node-0
  Resources:
    Allocatable:  39
    Available:    21
      1 
      
    Capacity:     40
    Name:         cpu
    Allocatable:  6442450944
    Available:    6442450944
    Capacity:     6442450944
    Name:         hugepages-1Gi
    Allocatable:  134217728
    Available:    134217728
    Capacity:     134217728
    Name:         hugepages-2Mi
    Allocatable:  262415904768
    Available:    262206189568
    Capacity:     270146007040
    Name:         memory
  Type:           Node
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      1
      保証された Pod に割り当てられたリソースが原因で、Available な容量が減少しています。

      保証された Pod によって消費されるリソースは、noderesourcetopologies.topology.node.k8s.io にリスト表示されている使用可能なノードリソースから差し引かれます。

  4. Best-effort または Burstable のサービス品質 (qosClass) を持つ Pod のリソース割り当てが、noderesourcetopologies.topology.node.k8s.io の NUMA ノードリソースに反映されていません。Pod の消費リソースがノードリソースの計算に反映されない場合は、Pod の qosClass が Guaranteed で、CPU 要求が 10 進値ではなく整数値であることを確認してください。次のコマンドを実行すると、Pod の qosClass が Guaranteed であることを確認できます。 

    $ oc get pod numa-deployment-1-6c4f5bdb84-wgn6g -n openshift-numaresources -o jsonpath="{ .status.qosClass }"
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    出力例

    Guaranteed
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