第9章 低レイテンシーの設定

手順

• 次のコマンドを実行して、低レイテンシーの RPM パッケージをインストールします。

  $ sudo dnf install -y microshift-low-latency

  ヒント

  TuneD プロファイルがアクティブ化されるのを待ってから、ホストを再起動します。ホストを再起動することで MicroShift と CRI-O が再起動され、低レイテンシーマニフェストが適用され、TuneD プロファイルがアクティブ化されます。

前提条件

• OpenShift CLI (oc) がインストールされている。
• クラスターへの root アクセス権限がある。
• /etc/microshift/ ディレクトリーにある指定された config.yaml.default ファイルのコピーを作成し、config.yaml という名前を付けている。

手順

• kubelet 設定を MicroShift config.yaml ファイルに追加します。

  パススルー kubelet 設定の例

  apiServer:
  # ...
  kubelet: 1
    cpuManagerPolicy: static 2
    cpuManagerPolicyOptions:
      full-pcpus-only: "true" 3
    cpuManagerReconcilePeriod: 5s
    memoryManagerPolicy: Static 4
    topologyManagerPolicy: single-numa-node
    reservedSystemCPUs: 0-1 5
    reservedMemory:
    - limits:
        memory: 1100Mi 6
      numaNode: 0
    kubeReserved:
      memory: 500Mi
    systemReserved:
      memory: 500Mi
    evictionHard: 7
      imagefs.available: "15%" 8
      memory.available: "100Mi" 9
      nodefs.available: "10%" 10
      nodefs.inodesFree: "5%" 11
    evictionPressureTransitionPeriod: 0s
  # ...

  1

  kubelet 設定で CPU またはメモリーマネージャーを変更する場合は、以前の設定をキャッシュするファイルを削除する必要があります。ホストを再起動してそれらを自動的に削除するか、/var/lib/kubelet/cpu_manager_state ファイルおよび /var/lib/kubelet/memory_manager_state ファイルを手動で削除します。

  2

  使用するポリシーの名前。有効な値は none および static です。CPUManager フィーチャーゲートを有効化する必要があります。デフォルト値は none です。

  3

  CPUManager ポリシーの動作を微調整する追加のオプションを設定するための key=value ペアのセット。デフォルト値は null です。CPUManager と CPUManagerPolicyOptions 機能ゲートの両方を有効化する必要があります。

  4

  Memory Manager が使用するポリシーの名前。大文字と小文字を区別します。デフォルト値は none です。MemoryManager フィーチャーゲートを有効化する必要があります。

  5

  必須。reservedSystemCPUs の値は、オフライン化された CPU の逆数である必要があります。なぜなら、これら両方を合わせた値は、システム上のすべての CPU を考慮する必要があるためです。このパラメーターは、管理およびアプリケーションワークロードを分割する上で不可欠です。このパラメーターを使用して、ホストレベルのシステムおよび Kubernetes デーモン、さらに割り込みやタイマーのための静的 CPU セットを定義します。その後、システム上の残りの CPU はワークロード専用に使用できます。

  6

  この例の reservedMemory[0].limits.memory、1100 Mi の値は、kubeReserved.memory + systemReserved.memory + evictionHard.memory.available に相当します。

  7

  evictionHard パラメーターは、kubelet が Pod をエビクトする条件を定義します。evictionHard スタンザの 1 つのみのパラメーターのデフォルト値を変更する場合、他のパラメーターのデフォルト値は継承されず、ゼロに設定されます。1 つだけ変更したい場合でも、すべてのしきい値を指定します。

  8

  imagefs は、コンテナーランタイムがコンテナーイメージとコンテナーの書き込み可能な階層を保存するために使用するファイルシステムです。この例では、evictionHard.imagefs.available パラメーターは、イメージファイルシステムで利用可能な領域が 15% 未満の場合に Pod がエビクトされることを意味します。

  9

  この例では、evictionHard.memory.available パラメーターは、ノードの利用可能なメモリーが 100 MiB 未満の場合に Pod がエビクトされることを意味します。

  10

  この例では、evictionHard.nodefs.available パラメーターは、ノードのメインファイルシステムに空き容量が 10% 未満になると Pod がエビクトされることを意味します。

  11

  この例では、evictionHard.nodefs.inodesFree パラメーターは、ノードのメインファイルシステムの inode のうち 15% 強が使用されている場合に Pod がエビクトされることを意味します。

検証

• 次のステップを完了してホストを再起動したら、root-access アカウントを使用して、設定が /var/lib/microshift/resources/kubelet/config/ ディレクトリーの config.yaml ファイルにあることを確認できます。

• TuneD プロファイルを使用して、低レイテンシーの MicroShift クラスターのデプロイなど、さまざまなユースケースに合わせてシステムを調整します。
• 各プロファイルに定義されたルールを変更し、特定のデバイスのチューニングをカスタマイズできます。
• 別のプロファイルに切り替えたり、TuneD を非アクティブ化すると、以前のプロファイルがシステム設定に加えた変更はすべて、元の状態に戻ります。
• また、TuneD を設定してデバイスの使用状況の変化に対応し、設定を調整して、アクティブなデバイスのパフォーマンスを向上させ、非アクティブなデバイスの消費電力を削減することもできます。

• リアルタイムカーネルを使用する場合でも、標準カーネルと同様にシステムのチューニングは重要です。
• RHEL 9 リリースの一部として提供される標準カーネルを実行する未チューニングのシステムに、リアルタイムカーネルをインストールしても、目立った利点はありません。
• 標準カーネルを調整することで、達成可能なレイテンシー改善の 90% が得られます。
• リアルタイムカーネルは、最も要求の厳しいワークロードで必要とされる、レイテンシー改善の最後の 10% を提供します。

• RHEL for Edge イメージへの埋め込み

前提条件

• microshift-low-latency RPM パッケージをインストールしている。
• ワークロードのパーティション分割を設定している。

手順

• 以下の例を使用して、Pod 仕様で次のアノテーションを設定します。

  cpu-load-balancing.crio.io: "disable"
  irq-load-balancing.crio.io: "disable"
  cpu-quota.crio.io: "disable"
  cpu-load-balancing.crio.io: "disable"
  cpu-freq-governor.crio.io: "<governor>"

  oslat テストを実行する Pod の例:

  apiVersion: v1
  kind: Pod
  metadata:
    name: oslat
    annotations:
      cpu-load-balancing.crio.io: "disable" 1
      irq-load-balancing.crio.io: "disable" 2
      cpu-quota.crio.io: "disable" 3
      cpu-c-states.crio.io: "disable" 4
      cpu-freq-governor.crio.io: "<governor>" 5
  spec:
    runtimeClassName: microshift-low-latency 6
    containers:
    - name: oslat
      image: quay.io/container-perf-tools/oslat
      imagePullPolicy: Always
      resources:
        requests:
          memory: "400Mi"
          cpu: "2"
        limits:
          memory: "400Mi"
          cpu: "2"
      env:
      - name: tool
        value: "oslat"
      - name: manual
        value: "n"
      - name: PRIO
        value: "1"
      - name: delay
        value: "0"
      - name: RUNTIME_SECONDS
        value: "60"
      - name: TRACE_THRESHOLD
        value: ""
      - name: EXTRA_ARGS
        value: ""
      securityContext:
        privileged: true
        capabilities:
          add:
            - SYS_NICE
            - IPC_LOCK

  1

  Pod の CPU 負荷分散を無効化します。

  2

  Pod の割り込み処理 (IRQ) をオプトアウトします。

  3

  Pod の実行時に CPU Completely Fair Scheduler (CFS) のクォータを無効にします。

  4

  各 CPU の C-状態を有効化または無効化します。優先順位の高い Pod で最高のパフォーマンスを提供するには、値を disable に設定します。

  5

  各 CPU の cpufreq ガバナーを設定します。performance ガバナーは、優先度の高いワークロードに推奨されます。

  6

  runtimeClassName は、クラスターで設定したパフォーマンスプロファイルの名前と一致している必要があります。たとえば、microshift-low-latency です。

  注記

  CPU マネージャーの静的ポリシーが有効化され、CPU 全体を使用する Guaranteed QoS を持つ Pod に対してのみ、CPU 負荷分散を無効化します。これ以外の場合に CPU 負荷分散を無効にすると、クラスター内の他のコンテナーのパフォーマンスに影響する可能性があります。

  重要

  Pod が Guaranteed QoS クラスを持つには、要求と制限で CPU およびメモリーの値が同じである必要があります。Guaranteed (Kubernetes アップストリームのドキュメント) を参照してください。