25.12. 하드웨어 오프로드 구성

25.12.1. 하드웨어 오프로드 정보
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Open vSwitch 하드웨어 오프로드는 CPU에서 벗어나 네트워크 인터페이스 컨트롤러의 전용 프로세서로 오프로드하여 네트워크 작업을 처리하는 방법입니다. 결과적으로 클러스터는 더 빠른 데이터 전송 속도, CPU 워크로드 감소 및 컴퓨팅 비용 절감의 이점을 얻을 수 있습니다.

이 기능의 핵심 요소는 SmartNICs라는 최신 네트워크 인터페이스 컨트롤러 클래스입니다. SmartNIC는 컴퓨팅 집약적인 네트워크 처리 작업을 처리할 수 있는 네트워크 인터페이스 컨트롤러입니다. 전용 그래픽 카드가 그래픽 성능을 향상시킬 수 있는 것과 마찬가지로 SmartNIC는 네트워크 성능을 향상시킬 수 있습니다. 각 경우 전용 프로세서는 특정 유형의 처리 작업에 대한 성능을 향상시킵니다.

OpenShift Container Platform에서는 호환되는 SmartNIC가 있는 베어 메탈 노드에 대한 하드웨어 오프로드를 구성할 수 있습니다. 하드웨어 오프로드는 SR-IOV Network Operator에 의해 구성 및 활성화됩니다.

하드웨어 오프로드는 모든 워크로드 또는 애플리케이션 유형과 호환되지 않습니다. 다음 두 가지 통신 유형만 지원됩니다.

pod-to-pod
pod-to-service: 서비스는 일반 Pod에서 지원하는 ClusterIP 서비스

모든 경우에서 하드웨어 오프로드는 호환되는 SmartNIC가 있는 노드에 해당 Pod 및 서비스가 할당된 경우에만 수행됩니다. 예를 들어 하드웨어 오프로드가 있는 노드의 Pod가 일반 노드에서 서비스와 통신하려고 한다고 가정합니다. 일반 노드에서 모든 처리가 커널에서 수행되므로 pod-to-service 통신의 전반적인 성능은 해당 일반 노드의 최대 성능으로 제한됩니다. 하드웨어 오프로드는 DPDK 애플리케이션과 호환되지 않습니다.

노드에서 하드웨어 오프로드를 활성화하지만 사용할 Pod를 구성하지 않으면 Pod 트래픽의 처리량 성능이 저하될 수 있습니다. OpenShift Container Platform에서 관리하는 Pod의 하드웨어 오프로드를 구성할 수 없습니다.

25.12.2. 지원되는 장치
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하드웨어 오프로드는 다음 네트워크 인터페이스 컨트롤러에서 지원됩니다.

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표 25.15. 지원되는 네트워크 인터페이스 컨트롤러
제조업체	모델	벤더 ID	장치 ID
Mellanox	MT27800 제품군 [ConnectX-5]	15b3	1017
Mellanox	MT28880 제품군 [ConnectX-5 Ex]	15b3	1019
Mellanox	MT2892 제품군 [ConnectX-6 Dx]	15b3	101d
Mellanox	MT2894 제품군 [ConnectX-6 Lx]	15b3	101f
Mellanox	MT42822 BlueField-2 in ConnectX-6 NIC 모드	15b3	a2d6

25.12.3. 사전 요구 사항
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클러스터에는 하드웨어 오프로드에 지원되는 네트워크 인터페이스 컨트롤러가 있는 하나 이상의 베어 메탈 머신이 있습니다.
SR-IOV Network Operator가 설치되어 있어야 합니다.
클러스터는 OVN-Kubernetes 네트워크 플러그인 을 사용합니다.
OVN-Kubernetes 네트워크 플러그인 구성에서 gatewayConfig.routingViaHost 필드가 false 로 설정됩니다.

25.12.4. 하드웨어 오프로드를 위한 머신 구성 풀 구성
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하드웨어 오프로드를 활성화하려면 먼저 전용 머신 구성 풀을 생성하고 SR-IOV Network Operator에서 작동하도록 구성해야 합니다.

사전 요구 사항

OpenShift CLI(oc)를 설치합니다.
cluster-admin 역할의 사용자로 클러스터에 액세스할 수 있어야 합니다.

프로세스

에서 하드웨어 오프로드를 사용할 머신의 머신 구성 풀을 생성합니다.

다음 예와 같은 콘텐츠를 사용하여 mcp-offloading.yaml 과 같은 파일을 생성합니다.

apiVersion: machineconfiguration.openshift.io/v1
kind: MachineConfigPool
metadata:
  name: mcp-offloading 
spec:
  machineConfigSelector:
    matchExpressions:
      - {key: machineconfiguration.openshift.io/role, operator: In, values: [worker,mcp-offloading]} 
  nodeSelector:
    matchLabels:
      node-role.kubernetes.io/mcp-offloading: ""

apiVersion: machineconfiguration.openshift.io/v1
kind: MachineConfigPool
metadata:
  name: mcp-offloading

1


spec:
  machineConfigSelector:
    matchExpressions:
      - {key: machineconfiguration.openshift.io/role, operator: In, values: [worker,mcp-offloading]}

2


  nodeSelector:
    matchLabels:
      node-role.kubernetes.io/mcp-offloading: ""

3

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1 2: 하드웨어 오프로드를 위한 머신 구성 풀의 이름입니다.
3: 이 노드 역할 레이블은 머신 구성 풀에 노드를 추가하는 데 사용됩니다.

머신 구성 풀의 구성을 적용합니다.
```
oc create -f mcp-offloading.yaml
```
```
$ oc create -f mcp-offloading.yaml
```
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머신 구성 풀에 노드를 추가합니다. 각 노드에 풀의 노드 역할 라벨을 지정합니다.
```
oc label node worker-2 node-role.kubernetes.io/mcp-offloading=""
```
```
$ oc label node worker-2 node-role.kubernetes.io/mcp-offloading=""
```
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선택 사항: 새 풀이 생성되었는지 확인하려면 다음 명령을 실행합니다.

oc get nodes

$ oc get nodes

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출력 예

NAME       STATUS   ROLES                   AGE   VERSION
master-0   Ready    master                  2d    v1.27.3
master-1   Ready    master                  2d    v1.27.3
master-2   Ready    master                  2d    v1.27.3
worker-0   Ready    worker                  2d    v1.27.3
worker-1   Ready    worker                  2d    v1.27.3
worker-2   Ready    mcp-offloading,worker   47h   v1.27.3
worker-3   Ready    mcp-offloading,worker   47h   v1.27.3

NAME       STATUS   ROLES                   AGE   VERSION
master-0   Ready    master                  2d    v1.27.3
master-1   Ready    master                  2d    v1.27.3
master-2   Ready    master                  2d    v1.27.3
worker-0   Ready    worker                  2d    v1.27.3
worker-1   Ready    worker                  2d    v1.27.3
worker-2   Ready    mcp-offloading,worker   47h   v1.27.3
worker-3   Ready    mcp-offloading,worker   47h   v1.27.3

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이 머신 구성 풀을 SriovNetworkPoolConfig 사용자 정의 리소스에 추가합니다.
1. 다음 예와 같은 콘텐츠를 사용하여 sriov-pool-config.yaml 과 같은 파일을 생성합니다.
  apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1 kind: SriovNetworkPoolConfig metadata: name: sriovnetworkpoolconfig-offload namespace: openshift-sriov-network-operator spec: ovsHardwareOffloadConfig: name: mcp-offloading
  1
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  1
  하드웨어 오프로드를 위한 머신 구성 풀의 이름입니다.
2. 설정을 적용합니다.
  $ oc create -f <SriovNetworkPoolConfig_name>.yaml
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  참고
  SriovNetworkPoolConfig 오브젝트에 지정된 구성을 적용하면 SR-IOV Operator가 머신 구성 풀에서 노드를 비우고 재시작합니다.
  구성 변경 사항을 적용하는 데 몇 분이 걸릴 수 있습니다.

25.12.5. SR-IOV 네트워크 노드 정책 구성
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SR-IOV 네트워크 노드 정책을 생성하여 노드의 SR-IOV 네트워크 장치 구성을 생성할 수 있습니다. 하드웨어 오프로드를 활성화하려면 "switchdev" 값으로 .spec.eSwitchMode 필드를 정의해야 합니다.

다음 절차에서는 하드웨어 오프로드를 사용하여 네트워크 인터페이스 컨트롤러에 대한 SR-IOV 인터페이스를 생성합니다.

사전 요구 사항

OpenShift CLI(oc)를 설치합니다.
cluster-admin 역할의 사용자로 클러스터에 액세스할 수 있어야 합니다.

프로세스

다음 예와 같은 콘텐츠를 사용하여 sriov-node-policy.yaml 과 같은 파일을 생성합니다.

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: sriov-node-policy 
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  deviceType: netdevice 
  eSwitchMode: "switchdev" 
  nicSelector:
    deviceID: "1019"
    rootDevices:
    - 0000:d8:00.0
    vendor: "15b3"
    pfNames:
    - ens8f0
  nodeSelector:
    feature.node.kubernetes.io/network-sriov.capable: "true"
  numVfs: 6
  priority: 5
  resourceName: mlxnics

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: sriov-node-policy

1


  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  deviceType: netdevice

2


  eSwitchMode: "switchdev"

3


  nicSelector:
    deviceID: "1019"
    rootDevices:
    - 0000:d8:00.0
    vendor: "15b3"
    pfNames:
    - ens8f0
  nodeSelector:
    feature.node.kubernetes.io/network-sriov.capable: "true"
  numVfs: 6
  priority: 5
  resourceName: mlxnics

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1: 사용자 정의 리소스 오브젝트의 이름입니다.
2: 필수 항목입니다. vfio-pci 에서는 하드웨어 오프로드가 지원되지 않습니다.
3: 필수 항목입니다.

정책 구성을 적용합니다.
```
oc create -f sriov-node-policy.yaml
```
```
$ oc create -f sriov-node-policy.yaml
```
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참고
SriovNetworkPoolConfig 오브젝트에 지정된 구성을 적용하면 SR-IOV Operator가 머신 구성 풀에서 노드를 비우고 재시작합니다.
구성 변경 사항을 적용하는 데 몇 분이 걸릴 수 있습니다.

25.12.5.1. OpenStack의 SR-IOV 네트워크 노드 정책의 예
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다음 예제에서는 RHOSP(Red Hat OpenStack Platform)에서 하드웨어 오프로드가 있는 NIC(네트워크 인터페이스 컨트롤러)의 SR-IOV 인터페이스를 설명합니다.

RHOSP에서 하드웨어 오프로드가 있는 NIC용 SR-IOV 인터페이스

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: ${name}
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  deviceType: switchdev
  isRdma: true
  nicSelector:
    netFilter: openstack/NetworkID:${net_id}
  nodeSelector:
    feature.node.kubernetes.io/network-sriov.capable: 'true'
  numVfs: 1
  priority: 99
  resourceName: ${name}

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: ${name}
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  deviceType: switchdev
  isRdma: true
  nicSelector:
    netFilter: openstack/NetworkID:${net_id}
  nodeSelector:
    feature.node.kubernetes.io/network-sriov.capable: 'true'
  numVfs: 1
  priority: 99
  resourceName: ${name}

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25.12.6. 가상 기능을 사용하여 네트워크 트래픽 성능 개선
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다음 절차에 따라 OVN-Kubernetes 관리 포트에 가상 기능을 할당하고 네트워크 트래픽 성능을 향상시킵니다.

이 절차에서는 두 개의 풀이 생성됩니다. 첫 번째 풀에는 OVN-Kubernetes에서 사용하는 가상 기능이 있고 두 번째는 나머지 가상 함수로 구성됩니다.

사전 요구 사항

OpenShift CLI(oc)를 설치합니다.
cluster-admin 역할의 사용자로 클러스터에 액세스할 수 있어야 합니다.

프로세스

다음 명령을 실행하여 SmartNIC를 사용하여 각 작업자 노드에 network.operator.openshift.io/smart-nic 레이블을 추가합니다.
```
oc label node <node-name> network.operator.openshift.io/smart-nic=
```
```
$ oc label node <node-name> network.operator.openshift.io/smart-nic=
```
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oc get nodes 명령을 사용하여 사용 가능한 노드 목록을 가져옵니다.

다음 예와 같은 콘텐츠를 사용하여 관리 포트에 대해 sriov-node-mgmt-vf-policy.yaml 이라는 정책을 생성합니다.

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: sriov-node-mgmt-vf-policy
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  deviceType: netdevice
  eSwitchMode: "switchdev"
  nicSelector:
    deviceID: "1019"
    rootDevices:
    - 0000:d8:00.0
    vendor: "15b3"
    pfNames:
    - ens8f0#0-0 
  nodeSelector:
    network.operator.openshift.io/smart-nic: ""
  numVfs: 6 
  priority: 5
  resourceName: mgmtvf

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: sriov-node-mgmt-vf-policy
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  deviceType: netdevice
  eSwitchMode: "switchdev"
  nicSelector:
    deviceID: "1019"
    rootDevices:
    - 0000:d8:00.0
    vendor: "15b3"
    pfNames:
    - ens8f0#0-0

1


  nodeSelector:
    network.operator.openshift.io/smart-nic: ""
  numVfs: 6

2


  priority: 5
  resourceName: mgmtvf

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1: 이 장치를 사용 사례에 적합한 네트워크 장치로 교체합니다. pfNames 값의 #0-0 부분은 OVN-Kubernetes에서 사용하는 단일 가상 기능을 예약합니다.
2: 여기에 제공된 값은 예입니다. 이 값을 요구 사항을 충족하는 값으로 바꿉니다. 자세한 내용은 추가 리소스 섹션의 SR-IOV 네트워크 노드 구성 오브젝트 를 참조하십시오.

다음 예와 같은 콘텐츠를 사용하여 sriov-node-policy.yaml 이라는 정책을 생성합니다.

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: sriov-node-policy
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  deviceType: netdevice
  eSwitchMode: "switchdev"
  nicSelector:
    deviceID: "1019"
    rootDevices:
    - 0000:d8:00.0
    vendor: "15b3"
    pfNames:
    - ens8f0#1-5 
  nodeSelector:
    network.operator.openshift.io/smart-nic: ""
  numVfs: 6 
  priority: 5
  resourceName: mlxnics

apiVersion: sriovnetwork.openshift.io/v1
kind: SriovNetworkNodePolicy
metadata:
  name: sriov-node-policy
  namespace: openshift-sriov-network-operator
spec:
  deviceType: netdevice
  eSwitchMode: "switchdev"
  nicSelector:
    deviceID: "1019"
    rootDevices:
    - 0000:d8:00.0
    vendor: "15b3"
    pfNames:
    - ens8f0#1-5

1


  nodeSelector:
    network.operator.openshift.io/smart-nic: ""
  numVfs: 6

2


  priority: 5
  resourceName: mlxnics

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1: 이 장치를 사용 사례에 적합한 네트워크 장치로 교체합니다.
2: 여기에 제공된 값은 예입니다. 이 값을 sriov-node-mgmt-vf-policy.yaml 파일에 지정된 값으로 바꿉니다. 자세한 내용은 추가 리소스 섹션의 SR-IOV 네트워크 노드 구성 오브젝트 를 참조하십시오.

참고

sriov-node-mgmt-vf-policy.yaml 파일에는 sriov-node-policy.yaml 파일과 함께 pfNames 및 resourceName 키에 대해 다른 값이 있습니다.

두 정책에 모두 구성을 적용합니다.

oc create -f sriov-node-policy.yaml

$ oc create -f sriov-node-policy.yaml

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oc create -f sriov-node-mgmt-vf-policy.yaml

$ oc create -f sriov-node-mgmt-vf-policy.yaml

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관리 구성을 위해 클러스터에 CNO(Cluster Network Operator) ConfigMap을 생성합니다.

다음 콘텐츠를 사용하여 hardware-offload-config.yaml 이라는 ConfigMap을 생성합니다.

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
    name: hardware-offload-config
    namespace: openshift-network-operator
data:
    mgmt-port-resource-name: openshift.io/mgmtvf

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
    name: hardware-offload-config
    namespace: openshift-network-operator
data:
    mgmt-port-resource-name: openshift.io/mgmtvf

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ConfigMap의 구성을 적용합니다.
```
oc create -f hardware-offload-config.yaml
```
```
$ oc create -f hardware-offload-config.yaml
```
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25.12.7. 네트워크 연결 정의 생성
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머신 구성 풀과 SR-IOV 네트워크 노드 정책을 정의한 후 지정한 네트워크 인터페이스 카드에 대한 네트워크 연결 정의를 생성할 수 있습니다.

사전 요구 사항

OpenShift CLI(oc)를 설치합니다.
cluster-admin 역할의 사용자로 클러스터에 액세스할 수 있어야 합니다.

프로세스

다음 예와 같은 콘텐츠를 사용하여 net-attach-def.yaml 과 같은 파일을 생성합니다.

apiVersion: "k8s.cni.cncf.io/v1"
kind: NetworkAttachmentDefinition
metadata:
  name: net-attach-def 
  namespace: net-attach-def 
  annotations:
    k8s.v1.cni.cncf.io/resourceName: openshift.io/mlxnics 
spec:
  config: '{"cniVersion":"0.3.1","name":"ovn-kubernetes","type":"ovn-k8s-cni-overlay","ipam":{},"dns":{}}'

apiVersion: "k8s.cni.cncf.io/v1"
kind: NetworkAttachmentDefinition
metadata:
  name: net-attach-def

1


  namespace: net-attach-def

2


  annotations:
    k8s.v1.cni.cncf.io/resourceName: openshift.io/mlxnics

3


spec:
  config: '{"cniVersion":"0.3.1","name":"ovn-kubernetes","type":"ovn-k8s-cni-overlay","ipam":{},"dns":{}}'

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1: 네트워크 연결 정의의 이름입니다.
2: 네트워크 연결 정의의 네임스페이스입니다.
3: SriovNetworkNodePolicy 오브젝트에 지정한 spec.resourceName 필드의 값입니다.

네트워크 연결 정의에 대한 구성을 적용합니다.
```
oc create -f net-attach-def.yaml
```
```
$ oc create -f net-attach-def.yaml
```
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검증

다음 명령을 실행하여 새 정의가 있는지 확인합니다.

oc get net-attach-def -A

$ oc get net-attach-def -A

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출력 예

NAMESPACE         NAME             AGE
net-attach-def    net-attach-def   43h

NAMESPACE         NAME             AGE
net-attach-def    net-attach-def   43h

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25.12.8. Pod에 네트워크 연결 정의 추가
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머신 구성 풀, SriovNetworkPoolConfig 및 SriovNetworkNodePolicy 사용자 정의 리소스 및 네트워크 연결 정의를 생성한 후 Pod 사양에 네트워크 연결 정의를 추가하여 Pod에 이러한 구성을 적용할 수 있습니다.

프로세스

Pod 사양에서 .metadata.annotations.k8s.v1.cni.cncf.io/networks 필드를 추가하고 하드웨어 오프로드를 위해 생성한 네트워크 연결 정의를 지정합니다.
```
....
metadata:
  annotations:
    v1.multus-cni.io/default-network: net-attach-def/net-attach-def 
```
```
....
metadata:
  annotations:
    v1.multus-cni.io/default-network: net-attach-def/net-attach-def 
```
1
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1
값은 하드웨어 오프로드를 위해 생성한 네트워크 연결 정의의 이름과 네임스페이스여야 합니다.

25.12.1. 하드웨어 오프로드 정보
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25.12.2. 지원되는 장치
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25.12.3. 사전 요구 사항
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25.12.4. 하드웨어 오프로드를 위한 머신 구성 풀 구성
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25.12.5. SR-IOV 네트워크 노드 정책 구성
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25.12.5.1. OpenStack의 SR-IOV 네트워크 노드 정책의 예
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25.12.6. 가상 기능을 사용하여 네트워크 트래픽 성능 개선
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25.12.7. 네트워크 연결 정의 생성
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25.12.8. Pod에 네트워크 연결 정의 추가
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25.12. 하드웨어 오프로드 구성

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25.12.5. SR-IOV 네트워크 노드 정책 구성
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25.12.8. Pod에 네트워크 연결 정의 추가
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