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7장. CPU 관리자 사용

CPU 관리자는 CPU 그룹을 관리하고 워크로드를 특정 CPU로 제한합니다.

CPU 관리자는 다음과 같은 속성 중 일부가 포함된 워크로드에 유용합니다.

  • 가능한 한 많은 CPU 시간이 필요합니다.
  • 프로세서 캐시 누락에 민감합니다.
  • 대기 시간이 짧은 네트워크 애플리케이션입니다.
  • 다른 프로세스와 조정하고 단일 프로세서 캐시 공유를 통해 얻는 이점이 있습니다.

7.1. CPU 관리자 설정

절차

  1. 선택 사항: 노드에 레이블을 지정합니다.

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    # oc label node perf-node.example.com cpumanager=true

  2. CPU 관리자를 활성화해야 하는 노드의 MachineConfigPool을 편집합니다. 이 예에서는 모든 작업자의 CPU 관리자가 활성화됩니다.

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    # oc edit machineconfigpool worker

  3. 작업자 머신 구성 풀에 레이블을 추가합니다.

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    metadata:
  creationTimestamp: 2020-xx-xxx
  generation: 3
  labels:
    custom-kubelet: cpumanager-enabled

  4. KubeletConfig, cpumanager-kubeletconfig.yaml, CR(사용자 정의 리소스)을 생성합니다. 이전 단계에서 생성한 레이블을 참조하여 올바른 노드가 새 kubelet 구성으로 업데이트되도록 합니다. machineConfigPoolSelector 섹션을 참조하십시오.

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    apiVersion: machineconfiguration.openshift.io/v1
kind: KubeletConfig
metadata:
  name: cpumanager-enabled
spec:
  machineConfigPoolSelector:
    matchLabels:
      custom-kubelet: cpumanager-enabled
  kubeletConfig:
     cpuManagerPolicy: static
    1 
    
     cpuManagerReconcilePeriod: 5s
    2
    1
    정책을 지정합니다.
    • none. 이 정책은 기존 기본 CPU 선호도 체계를 명시적으로 활성화하여 스케줄러가 자동으로 수행하는 것 이상으로 선호도를 제공하지 않도록 합니다.
    • static. 이 정책을 사용하면 노드에서 특정 리소스 특성을 가진 Pod에 더 높은 CPU 선호도 및 배타성이 부여되도록 할 수 있습니다.
    2
    선택사항입니다. CPU 관리자 조정 빈도를 지정합니다. 기본값은 5s입니다.

  5. 동적 kubelet 구성을 생성합니다.

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    # oc create -f cpumanager-kubeletconfig.yaml

    그러면 kubelet 구성에 CPU 관리자 기능이 추가되고 필요한 경우 MCO(Machine Config Operator)가 노드를 재부팅합니다. CPU 관리자를 활성화하는 데는 재부팅이 필요하지 않습니다.

  6. 병합된 kubelet 구성을 확인합니다.

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    # oc get machineconfig 99-worker-XXXXXX-XXXXX-XXXX-XXXXX-kubelet -o json | grep ownerReference -A7

    출력 예

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           "ownerReferences": [
            {
                "apiVersion": "machineconfiguration.openshift.io/v1",
                "kind": "KubeletConfig",
                "name": "cpumanager-enabled",
                "uid": "7ed5616d-6b72-11e9-aae1-021e1ce18878"
            }
        ]

  7. 작업자에서 업데이트된 kubelet.conf를 확인합니다.

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    # oc debug node/perf-node.example.com
sh-4.2# cat /host/etc/kubernetes/kubelet.conf | grep cpuManager

    출력 예

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    cpuManagerPolicy: static
    1 
    
cpuManagerReconcilePeriod: 5s
    2

    1 2
    이러한 설정은 KubeletConfig CR을 생성할 때 정의됩니다.

  8. 코어를 하나 이상 요청하는 Pod를 생성합니다. 제한 및 요청 둘 다 해당 CPU 값이 정수로 설정되어야 합니다. 해당 숫자는 이 Pod 전용으로 사용할 코어 수입니다.

    Copy to Clipboard Toggle word wrap 
    # cat cpumanager-pod.yaml

    출력 예

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    apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  generateName: cpumanager-
spec:
  containers:
  - name: cpumanager
    image: gcr.io/google_containers/pause-amd64:3.0
    resources:
      requests:
        cpu: 1
        memory: "1G"
      limits:
        cpu: 1
        memory: "1G"
  nodeSelector:
    cpumanager: "true"

  9. Pod를 생성합니다.

    Copy to Clipboard Toggle word wrap 
    # oc create -f cpumanager-pod.yaml

  10. 레이블 지정한 노드에 Pod가 예약되어 있는지 검증합니다.

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    # oc describe pod cpumanager

    출력 예

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    Name:               cpumanager-6cqz7
Namespace:          default
Priority:           0
PriorityClassName:  <none>
Node:  perf-node.example.com/xxx.xx.xx.xxx
...
 Limits:
      cpu:     1
      memory:  1G
    Requests:
      cpu:        1
      memory:     1G
...
QoS Class:       Guaranteed
Node-Selectors:  cpumanager=true

  11. cgroups가 올바르게 설정되었는지 검증합니다. pause 프로세스의 PID(프로세스 ID)를 가져옵니다.

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    # ├─init.scope
│ └─1 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 17
└─kubepods.slice
  ├─kubepods-pod69c01f8e_6b74_11e9_ac0f_0a2b62178a22.slice
  │ ├─crio-b5437308f1a574c542bdf08563b865c0345c8f8c0b0a655612c.scope
  │ └─32706 /pause

    QoS(Quality of Service) 계층 Guaranteed의 Pod는 kubepods.slice에 있습니다. 다른 QoS 계층의 Pod는 kubepods의 하위 cgroups에 있습니다.

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    # cd /sys/fs/cgroup/cpuset/kubepods.slice/kubepods-pod69c01f8e_6b74_11e9_ac0f_0a2b62178a22.slice/crio-b5437308f1ad1a7db0574c542bdf08563b865c0345c86e9585f8c0b0a655612c.scope
# for i in `ls cpuset.cpus tasks` ; do echo -n "$i "; cat $i ; done

    출력 예

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    cpuset.cpus 1
tasks 32706

  12. 작업에 허용되는 CPU 목록을 확인합니다.

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    # grep ^Cpus_allowed_list /proc/32706/status

    출력 예

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     Cpus_allowed_list:    1

  13. Guaranteed Pod용으로 할당된 코어에서는 시스템의 다른 Pod(이 경우 burstable QoS 계층의 Pod)를 실행할 수 없는지 검증합니다.

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    # cat /sys/fs/cgroup/cpuset/kubepods.slice/kubepods-besteffort.slice/kubepods-besteffort-podc494a073_6b77_11e9_98c0_06bba5c387ea.slice/crio-c56982f57b75a2420947f0afc6cafe7534c5734efc34157525fa9abbf99e3849.scope/cpuset.cpus
0
# oc describe node perf-node.example.com

    출력 예

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    ...
Capacity:
 attachable-volumes-aws-ebs:  39
 cpu:                         2
 ephemeral-storage:           124768236Ki
 hugepages-1Gi:               0
 hugepages-2Mi:               0
 memory:                      8162900Ki
 pods:                        250
Allocatable:
 attachable-volumes-aws-ebs:  39
 cpu:                         1500m
 ephemeral-storage:           124768236Ki
 hugepages-1Gi:               0
 hugepages-2Mi:               0
 memory:                      7548500Ki
 pods:                        250
-------                               ----                           ------------  ----------  ---------------  -------------  ---
  default                                 cpumanager-6cqz7               1 (66%)       1 (66%)     1G (12%)         1G (12%)       29m

Allocated resources:
  (Total limits may be over 100 percent, i.e., overcommitted.)
  Resource                    Requests          Limits
  --------                    --------          ------
  cpu                         1440m (96%)       1 (66%)

    이 VM에는 두 개의 CPU 코어가 있습니다. system-reserved 설정은 500밀리코어로 설정되었습니다. 즉, Node Allocatable 양이 되는 노드의 전체 용량에서 한 코어의 절반이 감산되었습니다. Allocatable CPU는 1500 밀리코어임을 확인할 수 있습니다. 즉, Pod마다 하나의 전체 코어를 사용하므로 CPU 관리자 Pod 중 하나를 실행할 수 있습니다. 전체 코어는 1000밀리코어에 해당합니다. 두 번째 Pod를 예약하려고 하면 시스템에서 해당 Pod를 수락하지만 Pod가 예약되지 않습니다.

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    NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
cpumanager-6cqz7        1/1     Running   0          33m
cpumanager-7qc2t        0/1     Pending   0          11s
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