第14章 ハードウェアネットワーク

SR-IOV Network Operator は、以下のプラットフォームに対応しています。

以下のネットワークインターフェイスコントローラーは、OpenShift Container Platform でサポートされています。

SR-IOV Network Operator は、クラスターでワーカーノード上の SR-IOV 対応ネットワークデバイスを検索します。Operator は、互換性のある SR-IOV ネットワークデバイスを提供する各ワーカーノードの SriovNetworkNodeState カスタムリソース (CR) を作成し、更新します。

CR にはワーカーノードと同じ名前が割り当てられます。status.interfaces 一覧は、ノード上のネットワークデバイスについての情報を提供します。

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodeState
metadata:
  name: node-25 1
  namespace: openshift-sriov-network-operator
  ownerReferences:
  - apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
    blockOwnerDeletion: true
    controller: true
    kind: SriovNetworkNodePolicy
    name: default
spec:
  dpConfigVersion: "39824"
status:
  interfaces: 2
  - deviceID: "1017"
    driver: mlx5_core
    mtu: 1500
    name: ens785f0
    pciAddress: "0000:18:00.0"
    totalvfs: 8
    vendor: 15b3
  - deviceID: "1017"
    driver: mlx5_core
    mtu: 1500
    name: ens785f1
    pciAddress: "0000:18:00.1"
    totalvfs: 8
    vendor: 15b3
  - deviceID: 158b
    driver: i40e
    mtu: 1500
    name: ens817f0
    pciAddress: 0000:81:00.0
    totalvfs: 64
    vendor: "8086"
  - deviceID: 158b
    driver: i40e
    mtu: 1500
    name: ens817f1
    pciAddress: 0000:81:00.1
    totalvfs: 64
    vendor: "8086"
  - deviceID: 158b
    driver: i40e
    mtu: 1500
    name: ens803f0
    pciAddress: 0000:86:00.0
    totalvfs: 64
    vendor: "8086"
  syncStatus: Succeeded

SR-IOV VF が割り当てられている Pod で、Remote Direct Memory Access (RDMA) または Data Plane Development Kit (DPDK) アプリケーションを実行できます。

以下の例では、RDMA モードで Virtual Function (VF) を使用する Pod を示しています。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: rdma-app
  annotations:
    k8s.v1.cni.cncf.io/networks: sriov-rdma-mlnx
spec:
  containers:
  - name: testpmd
    image: <RDMA_image>
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    securityContext:
      runAsUser: 0
      capabilities:
        add: ["IPC_LOCK","SYS_RESOURCE","NET_RAW"]
    command: ["sleep", "infinity"]

以下の例は、DPDK モードの VF のある Pod を示しています。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: dpdk-app
  annotations:
    k8s.v1.cni.cncf.io/networks: sriov-dpdk-net
spec:
  containers:
  - name: testpmd
    image: <DPDK_image>
    securityContext:
      runAsUser: 0
      capabilities:
        add: ["IPC_LOCK","SYS_RESOURCE","NET_RAW"]
    volumeMounts:
    - mountPath: /dev/hugepages
      name: hugepage
    resources:
      limits:
        memory: "1Gi"
        cpu: "2"
        hugepages-1Gi: "4Gi"
      requests:
        memory: "1Gi"
        cpu: "2"
        hugepages-1Gi: "4Gi"
    command: ["sleep", "infinity"]
  volumes:
  - name: hugepage
    emptyDir:
      medium: HugePages

オプションライブラリー の app-netutil は、その Pod 内で実行されるコンテナーから Pod についてのネットワーク情報を収集するための複数の API メソッドを提供します。

このライブラリーは、DPDK (Data Plane Development Kit) モードの SR-IOV Virtual Function (VF) のコンテナーへの統合を支援します。このライブラリーは Golang API と C API の両方を提供します。

現時点で 3 つの API メソッドが実装されています。

ライブラリーのリポジトリーには、コンテナーイメージ dpdk-app-centos をビルドするためのサンプル Dockerfile が含まれます。コンテナーイメージは、Pod 仕様の環境変数に応じて、l2fwd、l3wd または testpmd の DPDK サンプルアプリケーションのいずれかを実行できます。コンテナーイメージは、app-netutil ライブラリーをコンテナーイメージ自体に統合する例を提供します。ライブラリーを init コンテナーに統合することもできます。init コンテナーは必要なデータを収集し、データを既存の DPDK ワークロードに渡すことができます。

Pod 仕様に Huge Page のリソース要求または制限が含まれる場合、Network Resources Injector は Downward API フィールドを Pod 仕様に自動的に追加し、Huge Page 情報をコンテナーに提供します。

Network Resources Injector は、podnetinfo という名前のボリュームを追加し、Pod の各コンテナー用に /etc/podnetinfo にマウントされます。ボリュームは Downward API を使用し、Huge Page の要求および制限についてのファイルを追加します。ファイルの命名規則は以下のとおりです。

直前の一覧で指定されているパスは、app-netutil ライブラリーと互換性があります。デフォルトで、ライブラリーは、/etc/podnetinfo ディレクトリーのリソース情報を検索するように設定されます。Downward API パス項目を手動で指定する選択をする場合、app-netutil ライブラリーは前述の一覧のパスに加えて以下のパスを検索します。

Network Resources Injector が作成できるパスと同様に、前述の一覧のパスの末尾にはオプションで _<container-name> 接尾辞を付けることができます。