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15.4. Node Tuning Operator를 사용하여 NIC 큐 감소

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Node Tuning Operator를 사용하면 성능 프로필을 구성하여 각 네트워크 장치에 대한 NIC(네트워크 인터페이스 컨트롤러) 대기열 수를 조정할 수 있습니다. 장치 네트워크 대기열을 사용하면 서로 다른 물리적 대기열 간에 패킷을 배포할 수 있으며 각 대기열은 패킷 처리를 위해 별도의 스레드를 가져옵니다.

실시간 또는 짧은 대기 시간 시스템에서 분리된 CPU에 고정된 불필요한 인터럽트 요청 라인(IRQ)을 예약 또는 하우스키핑 CPU로 이동해야 합니다.

시스템이 필요한 애플리케이션 배포에서 OpenShift Container Platform 네트워킹 또는 DPDK(Data Plane Development Kit) 워크로드와의 혼합 배포에서 우수한 처리량을 달성하려면 여러 대기열이 필요하며 NIC 큐 수는 조정되거나 변경되지 않아야 합니다. 예를 들어 대기 시간을 단축하려면 DPDK 기반 워크로드의 NIC 대기열 수를 예약 또는 하우스키핑 CPU 수만큼 줄여야 합니다.

각 CPU에 대해 기본적으로 너무 많은 대기열이 생성되며 낮은 대기 시간을 위해 튜닝할 때 하우스키핑 CPU에 대한 인터럽트 테이블에 맞지 않습니다. 큐 수를 줄이면 적절한 튜닝이 가능합니다. 큐 수가 적을수록 IRQ 테이블에 맞는 인터럽트 수가 적다는 것을 의미합니다.

참고

이전 버전의 OpenShift Container Platform에서 Performance Addon Operator는 애플리케이션에 대한 짧은 대기 시간 성능 튜닝을 제공합니다. OpenShift Container Platform 4.11 이상에서는 이 기능은 Node Tuning Operator의 일부입니다.

15.4.1. 성능 프로파일을 사용하여 NIC 큐 조정

성능 프로파일을 사용하면 각 네트워크 장치의 대기열 수를 조정할 수 있습니다.

지원되는 네트워크 장치는 다음과 같습니다.

  • 비가상 네트워크 장치
  • 멀티 큐(채널)를 지원하는 네트워크 장치

지원되지 않는 네트워크 장치는 다음과 같습니다.

  • Pure Software 네트워크 인터페이스
  • 블록 장치
  • Intel DPDK 가상 기능

사전 요구 사항

  • cluster-admin 역할을 가진 사용자로 클러스터에 액세스합니다.
  • OpenShift CLI(oc)를 설치합니다.

절차

  1. cluster-admin 권한이 있는 사용자로 Node Tuning Operator를 실행하는 OpenShift Container Platform 클러스터에 로그인합니다.
  2. 하드웨어 및 토폴로지에 적합한 성능 프로파일을 만들고 적용합니다. 프로파일 생성에 대한 지침은 "성능 프로파일 생성" 섹션을 참조하십시오.
  3. 생성된 성능 프로파일을 편집합니다.

    $ oc edit -f <your_profile_name>.yaml
  4. spec 필드를 net 오브젝트로 채웁니다. 오브젝트 목록에는 다음 두 개의 필드가 포함될 수 있습니다.

    • userLevelNetworking은 부울 플래그로 지정된 필수 필드입니다. userLevelNetworkingtrue인 경우 지원되는 모든 장치에 대해 대기열 수가 예약된 CPU 수로 설정됩니다. 기본값은 false입니다.
    • devices는 예약된 CPU 수로 큐를 설정할 장치 목록을 지정하는 선택적 필드입니다. 장치 목록이 비어 있으면 구성이 모든 네트워크 장치에 적용됩니다. 구성은 다음과 같습니다.

      • interfacename: 이 필드는 인터페이스 이름을 지정하고, 양수 또는 음수일 수 있는 쉘 스타일 와일드카드를 지원합니다.

        • 와일드카드 구문의 예는 다음과 같습니다. <string> .*
        • 음수 규칙 앞에는 느낌표가 붙습니다. 제외된 목록이 아닌 모든 장치에 넷 큐 변경 사항을 적용하려면 !<device>를 사용합니다(예: !eno1).
      • vendorID: 접두사가 0x인 16비트 16진수로 표시되는 네트워크 장치 공급업체 ID입니다.
      • deviceID: 0x 접두사가 있는 16비트 16진수로 표시되는 네트워크 장치 ID(모델)입니다.

        참고

        deviceID가 지정되어 있는 경우 vendorID도 정의해야 합니다. 장치 항목 interfaceName, vendorID, vendorIDdeviceID의 쌍에 지정된 모든 장치 식별자와 일치하는 장치는 네트워크 장치로 간주됩니다. 그러면 이 네트워크 장치의 네트워크 대기열 수가 예약된 CPU 수로 설정됩니다.

        두 개 이상의 장치가 지정되면 네트워크 대기열 수가 해당 장치 중 하나와 일치하는 모든 네트워크 장치로 설정됩니다.

  5. 다음 예제 성능 프로필을 사용하여 대기열 수를 모든 장치에 예약된 CPU 수로 설정합니다.

    apiVersion: performance.openshift.io/v2
    kind: PerformanceProfile
    metadata:
      name: manual
    spec:
      cpu:
        isolated: 3-51,54-103
        reserved: 0-2,52-54
      net:
        userLevelNetworking: true
      nodeSelector:
        node-role.kubernetes.io/worker-cnf: ""
  6. 다음 예제 성능 프로필을 사용하여 정의된 장치 식별자와 일치하는 모든 장치에 대해 대기열 수를 예약된 CPU 수로 설정합니다.

    apiVersion: performance.openshift.io/v2
    kind: PerformanceProfile
    metadata:
      name: manual
    spec:
      cpu:
        isolated: 3-51,54-103
        reserved: 0-2,52-54
      net:
        userLevelNetworking: true
        devices:
        - interfaceName: “eth0”
        - interfaceName: “eth1”
        - vendorID: “0x1af4”
        - deviceID: “0x1000”
      nodeSelector:
        node-role.kubernetes.io/worker-cnf: ""
  7. 다음 예제 성능 프로필을 사용하여 인터페이스 이름 eth로 시작하는 모든 장치에 대해 대기열 수를 예약된 CPU 수로 설정합니다.

    apiVersion: performance.openshift.io/v2
    kind: PerformanceProfile
    metadata:
      name: manual
    spec:
      cpu:
        isolated: 3-51,54-103
        reserved: 0-2,52-54
      net:
        userLevelNetworking: true
        devices:
        - interfaceName: “eth*”
      nodeSelector:
        node-role.kubernetes.io/worker-cnf: ""
  8. 이 예제 성능 프로필을 사용하여 이름이 eno1 이외의 인터페이스가 있는 모든 장치에 대해 대기열 수를 예약된 CPU 수로 설정합니다.

    apiVersion: performance.openshift.io/v2
    kind: PerformanceProfile
    metadata:
      name: manual
    spec:
      cpu:
        isolated: 3-51,54-103
        reserved: 0-2,52-54
      net:
        userLevelNetworking: true
        devices:
        - interfaceName: “!eno1”
      nodeSelector:
        node-role.kubernetes.io/worker-cnf: ""
  9. 인터페이스 이름 eth0, 0x1af4vendorID0x1000deviceID는 모든 장치에 대해 대기열 수를 예약된 CPU 수로 설정합니다. 성능 프로파일 예는 다음과 같습니다.

    apiVersion: performance.openshift.io/v2
    kind: PerformanceProfile
    metadata:
      name: manual
    spec:
      cpu:
        isolated: 3-51,54-103
        reserved: 0-2,52-54
      net:
        userLevelNetworking: true
        devices:
        - interfaceName: “eth0”
        - vendorID: “0x1af4”
        - deviceID: “0x1000”
      nodeSelector:
        node-role.kubernetes.io/worker-cnf: ""
  10. 업데이트된 성능 프로필을 적용합니다.

    $ oc apply -f <your_profile_name>.yaml

추가 리소스

15.4.2. 대기열 상태 확인

이 섹션에서는 다양한 성능 프로필과 변경 사항이 적용되었는지 확인하는 방법에 대한 여러 예시가 있습니다.

예시 1

이 예에서 네트워크 대기열 수는 지원되는 모든 장치에 대해 예약된 CPU 수(2)로 설정됩니다.

성능 프로필의 관련 섹션은 다음과 같습니다.

apiVersion: performance.openshift.io/v2
metadata:
  name: performance
spec:
  kind: PerformanceProfile
  spec:
    cpu:
      reserved: 0-1  #total = 2
      isolated: 2-8
    net:
      userLevelNetworking: true
# ...
  • 다음 명령을 사용하여 장치와 연결된 대기열의 상태를 표시합니다.

    참고

    성능 프로필이 적용된 노드에서 이 명령을 실행합니다.

    $ ethtool -l <device>
  • 프로필을 적용하기 전에 대기열 상태를 확인합니다.

    $ ethtool -l ens4

    출력 예

    Channel parameters for ens4:
    Pre-set maximums:
    RX:         0
    TX:         0
    Other:      0
    Combined:   4
    Current hardware settings:
    RX:         0
    TX:         0
    Other:      0
    Combined:   4

  • 프로필이 적용된 후 대기열 상태를 확인합니다.

    $ ethtool -l ens4

    출력 예

    Channel parameters for ens4:
    Pre-set maximums:
    RX:         0
    TX:         0
    Other:      0
    Combined:   4
    Current hardware settings:
    RX:         0
    TX:         0
    Other:      0
    Combined:   2 1

1
결합된 채널은 지원되는 모든 장치에 대해 예약된 CPU의 총 수가 2임을 보여줍니다. 이는 성능 프로필에 구성된 항목과 일치합니다.

예시 2

이 예에서 네트워크 대기열 수는 특정 vendorID가 있는 지원되는 모든 네트워크 장치에 대해 예약된 CPU 수(2)로 설정됩니다.

성능 프로필의 관련 섹션은 다음과 같습니다.

apiVersion: performance.openshift.io/v2
metadata:
  name: performance
spec:
  kind: PerformanceProfile
  spec:
    cpu:
      reserved: 0-1  #total = 2
      isolated: 2-8
    net:
      userLevelNetworking: true
      devices:
      - vendorID = 0x1af4
# ...
  • 다음 명령을 사용하여 장치와 연결된 대기열의 상태를 표시합니다.

    참고

    성능 프로필이 적용된 노드에서 이 명령을 실행합니다.

    $ ethtool -l <device>
  • 프로필이 적용된 후 대기열 상태를 확인합니다.

    $ ethtool -l ens4

    출력 예

    Channel parameters for ens4:
    Pre-set maximums:
    RX:         0
    TX:         0
    Other:      0
    Combined:   4
    Current hardware settings:
    RX:         0
    TX:         0
    Other:      0
    Combined:   2 1

1
vendorID=0x1af4를 사용하는 지원되는 모든 장치에 대해 예약된 CPU의 총 수는 2입니다. 예를 들어 vendorID=0x1af4가 있는 다른 네트워크 장치 ens2가 별도로 존재하는 경우 총 네트워크 대기열 수는 2입니다. 이는 성능 프로필에 구성된 항목과 일치합니다.

예시 3

이 예에서 네트워크 대기열 수는 정의된 장치 식별자와 일치하는 지원되는 모든 네트워크 장치에 대해 예약된 CPU 수(2)로 설정됩니다.

udevadm info는 장치에 대한 자세한 보고서를 제공합니다. 이 예에서 장치는 다음과 같습니다.

# udevadm info -p /sys/class/net/ens4
...
E: ID_MODEL_ID=0x1000
E: ID_VENDOR_ID=0x1af4
E: INTERFACE=ens4
...
# udevadm info -p /sys/class/net/eth0
...
E: ID_MODEL_ID=0x1002
E: ID_VENDOR_ID=0x1001
E: INTERFACE=eth0
...
  • interfaceNameeth0인 장치 및 다음 성능 프로필이 있는 vendorID=0x1af4가 있는 모든 장치에 대해 네트워크 대기열을 2로 설정합니다.

    apiVersion: performance.openshift.io/v2
    metadata:
      name: performance
    spec:
      kind: PerformanceProfile
        spec:
          cpu:
            reserved: 0-1  #total = 2
            isolated: 2-8
          net:
            userLevelNetworking: true
            devices:
            - interfaceName = eth0
            - vendorID = 0x1af4
    ...
  • 프로필이 적용된 후 대기열 상태를 확인합니다.

    $ ethtool -l ens4

    출력 예

    Channel parameters for ens4:
    Pre-set maximums:
    RX:         0
    TX:         0
    Other:      0
    Combined:   4
    Current hardware settings:
    RX:         0
    TX:         0
    Other:      0
    Combined:   2 1

    1
    vendorID=0x1af4를 사용하는 지원되는 모든 장치에 대해 예약된 CPU의 총 개수가 2로 설정됩니다. 예를 들어 vendorID=0x1af4가 있는 다른 네트워크 장치 ens2가 있는 경우 총 네트워크 대기열도 2로 설정됩니다. 마찬가지로 interfaceNameeth0인 장치에는 총 네트워크 대기열이 2로 설정됩니다.

15.4.3. NIC 대기열 조정과 관련된 로깅

할당된 장치를 자세히 설명하는 로그 메시지는 각 Tuned 데몬 로그에 기록됩니다. /var/log/tuned/tuned.log 파일에 다음 메시지가 기록될 수 있습니다.

  • 성공적으로 할당된 장치를 자세히 설명하는 INFO 메시지가 기록됩니다.

    INFO tuned.plugins.base: instance net_test (net): assigning devices ens1, ens2, ens3
  • 장치를 할당할 수 없는 경우 WARNING 메시지가 기록됩니다.

    WARNING  tuned.plugins.base: instance net_test: no matching devices available
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