Intermitência de CPU

Restrições

• Versão do cluster: cluster do CCE Turbo v1.23.5-r0 ou posterior
• Versão de SO: Huawei Cloud EulerOS 2.0
• O complemento volcano de 1.9.0 ou posterior deve ser instalado no cluster e a função de implementação híbrida deve estar habilitada (isto é, colocation_enable nas configurações avançadas deve ser definido como true).

Procedimento

1. Efetue logon no console do CCE e clique no nome do cluster para acessar o console do cluster.
2. No painel de navegação à esquerda, escolha Nodes. Clique na guia Node Pools. Ao criar ou atualizar um pool de nós, ative a implementação híbrida de serviços on-line e offline em Advanced Settings.
   • volcano.sh/oversubscription=true
   • volcano.sh/colocation=true
   Figura 3 Configurações de rótulo do nó
   

3. No painel de navegação à esquerda, escolha Add-ons. Clique em Install sob volcano. Na área Advanced Settings, defina colocation_enable como true para permitir a implementação híbrida de serviços on-line e off-line. Para obter detalhes sobre a instalação, consulte Volcano scheduler.

   Se o complemento vulcão tiver sido instalado, clique em Edit para exibir ou modificar o parâmetro colocation_enable.

   Figura 4 Ativar a implementação híbrida de serviços on-line e off-line
   

4. Ativar intermitência da CPU.
   Depois de confirmar que o complemento volcano está funcionando, execute o seguinte comando para editar o parâmetro configmap de volcano-agent-configuration no namespace de kube-system. Se a opção enable estiver definida como true, a intermitência da CPU será ativada. Se enable for definido como false, a intermitência da CPU será desativada.

   kubectl edit configmap -nkube-system volcano-agent-configuration

   Exemplo:

   cpuBurstConfig: 
     enable: true

   

   Depois que a intermitência da CPU é desativada, essa função ainda é ativada nos pods existentes onde a intermitência da CPU foi ativada. A desativação da intermitência da CPU só tem efeito em novos pods.

5. Implemente uma carga de trabalho em um pool de nós onde a implementação híbrida foi ativada. Tome Nginx como exemplo. Defina requests para 2 e limits para 4 e crie um Serviço que possa ser acessado no cluster para a carga de trabalho.

   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: nginx
     namespace: default
   spec:
     replicas: 1
     selector:
       matchLabels:
         app: nginx
     template:
       metadata:
         labels:
           app: nginx
         annotations: 
           volcano.sh/enable-quota-burst: "true"
           volcano.sh/quota-burst-time: "200000"
       spec:
         containers:
         - name: container-1
           image: nginx:latest
           resources:
             limits:
               cpu: "4"
             requests:
               cpu: "2"
         imagePullSecrets:
           - name: default-secret
   ---
   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: nginx
     namespace: default
     labels:
       app: nginx
   spec:
     selector:
       app: nginx
     ports:
       - name: cce-service-0
         targetPort: 80
         nodePort: 0
         port: 80
         protocol: TCP
     type: ClusterIP

   Anotação	Obrigatório	Descrição
   volcano.sh/enable-quota-burst	Sim	A intermitência da CPU está ativada para a carga de trabalho.
   volcano.sh/quota-burst-time	Não	Para garantir a estabilidade do agendamento da CPU e reduzir a contenção quando vários contêineres enfrentam intermitências de CPU ao mesmo tempo, o valor padrão de CPU Burst é o mesmo que o valor de CPU Quota. Ou seja, um contêiner pode usar no máximo duas vezes o valor do CPU Limit. Por padrão, CPU Burst é definido para todos os contêineres de serviço em um pod. Neste exemplo, o CPU Limit do contêiner é 4, ou seja, o valor padrão é 400,000 (1 núcleo = 100.000), indicando que um máximo de quatro núcleos adicionais podem ser usados após o valor de CPU Limit ser atingido.

6. Verificar intermitência da CPU.

   Você pode usar a ferramenta wrk para aumentar a carga da carga de trabalho e observar a latência do serviço, a limitação de tráfego e o limite de CPU excedendo quando a Intermitência de CPU é ativada e desativada, respectivamente.

   1. Execute o seguinte comando para aumentar a carga do pod. <service_ip> indica o endereço IP de serviço associado ao pod.

      # Download and install the wrk tool on the node.
      # The Gzip compression module is enabled in the Apache configuration to simulate the computing logic for the server to process requests.
      # Run the following command to increase the load. Note that you need to change the IP address of the target application.
      wrk -H "Accept-Encoding: deflate, gzip" -t 4 -c 28 -d 120  --latency --timeout 2s http://<service_ip>

   2. Obtenha o ID do pod.

      kubectl get pod -n <namespace> <pod_name> -o jsonpath='{.metadata.uid}'

   3. Você pode executar os seguintes comandos no nó para exibir o status de limitação de tráfego e o limite de CPU excedendo o status. No comando, <pod_id> indica o ID do pod.

      cat /sys/fs/cgroup/cpu/kubepods/burstable/pod<pod_id>/cpu.stat

      Informação semelhante à seguinte é exibida.

      nr_periods 0  # Number of scheduling periods
      nr_throttled 0  # Traffic limiting times
      throttled_time 0  # Traffic limiting duration (ns)
      nr_bursts 0 # CPU Limit exceeding times
      burst_time 0 # Total Limit exceeding duration

      Tabela 1 Resumo do resultado neste exemplo

      Intermitência de CPU	Latência P99	nr_throttled Tempos de limitação de tráfego	throttled_time Duração do limite de tráfego	nr_bursts Limite de tempos excedentes	bursts_time Limite total que excede a duração
      Não ativada	2,96 ms	986	14,3s	0	0
      Ativada	456 μs	0	0	469	3,7s