Container Service for Kubernetes:メモリの QoS を有効にする

課金

ack-koordinator コンポーネントのインストールまたは使用に料金はかかりません。ただし、以下のシナリオでは料金が発生する場合があります。

• ack-koordinator は、インストール後にワーカーノードリソースを占有する非マネージドコンポーネントです。コンポーネントをインストールするときに、各モジュールがリクエストするリソースの量を指定できます。

• デフォルトでは、ack-koordinator は、リソースプロファイリングや詳細スケジューリングなどの機能のモニタリングメトリックを Prometheus メトリックとして公開します。ack-koordinator の Prometheus メトリックを有効にする と、Managed Service for Prometheus を使用する場合、これらのメトリックは カスタムメトリック と見なされ、これらのメトリックに対して料金が発生します。料金は、クラスターのサイズやアプリケーションの数などの要因によって異なります。Prometheus メトリックを有効にする前に、Managed Service for Prometheus の 課金 に関するトピックを読み、カスタムメトリックの無料枠と課金ルールについて理解することをお勧めします。リソース使用量の監視と管理方法の詳細については、「監視対象データ量と料金をクエリする」をご参照ください。

使用上の注意

ポッドのメモリ QoS 機能を有効にすると、指定された比率とポッドパラメーターに基づいて cgroup パラメーターが自動的に構成されます。このセクションでは、特定のポッド、名前空間、またはクラスター内のコンテナーのメモリ QoS を有効にする方法について説明します。

annotations:
  # ポッド内のコンテナーのメモリ QoS を有効にするには、値を auto に設定します。
  koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "auto"}'
  # ポッド内のコンテナーのメモリ QoS を無効にするには、値を none に設定します。
  koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "none"}'

例

このセクションでは、Redis ポッドを例として使用します。メモリオーバーコミットシナリオでメモリ QoS を有効にする前と有効にした後でのポッドのレイテンシとスループットを比較するために、次の条件を使用します。

• ACK Pro マネージドクラスター が使用されます。

• クラスターには 2 つのノードが含まれており、各ノードには 8 個の vCPU と 32 GB のメモリがあります。1 つのノードはストレステストを実行するために使用されます。もう 1 つのノードはワークロードを実行し、テスト対象マシンとして機能します。

手順

1. redis-demo.yaml という名前のファイルを作成し、次の内容をファイルにコピーします。

   apiVersion: v1
   kind: ConfigMap
   metadata:
     name: redis-demo-config
   data:
     redis-config: |
       appendonly yes
       appendfsync no
   ---
   apiVersion: v1
   kind: Pod
   metadata:
     name: redis-demo
     labels:
       koordinator.sh/qosClass: 'LS' # Redis ポッドの QoS クラスを LS に設定します。
     annotations:
       koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "auto"}' # このアノテーションを追加してメモリ QoS を有効にします。
   spec:
     containers:
     - name: redis
       image: redis:5.0.4
       command:
         - redis-server
         - "/redis-master/redis.conf"
       env:
       - name: MASTER
         value: "true"
       ports:
       - containerPort: 6379
       resources:
         limits:
           cpu: "2"
           memory: "6Gi"
         requests:
           cpu: "2"
           memory: "2Gi"
       volumeMounts:
       - mountPath: /redis-master-data
         name: data
       - mountPath: /redis-master
         name: config
     volumes:
       - name: data
         emptyDir: {}
       - name: config
         configMap:
           name: redis-demo-config
           items:
           - key: redis-config
             path: redis.conf
     nodeName: # nodeName をテスト対象ノードの名前に設定します。
   ---
   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: redis-demo
   spec:
     ports:
     - name: redis-port
       port: 6379
       protocol: TCP
       targetPort: 6379
     selector:
       name: redis-demo
     type: ClusterIP

2. 次のコマンドを実行して、テスト アプリケーションとして Redis サーバーをデプロイします。

   クラスター内から redis-demo サービスにアクセスできます。

   kubectl apply -f redis-demo.yaml

3. メモリオーバーコミットをシミュレートします。

   Stress ツールを使用してメモリへの負荷を増加させ、メモリ再利用をトリガーします。ノード上のすべてのポッドのメモリ制限の合計が、ノードの物理メモリを超えています。

   1. stress-demo.yaml という名前のファイルを作成し、次の内容をファイルにコピーします。

      apiVersion: v1
      kind: Pod
      metadata:
        name: stress-demo
        labels:
          koordinator.sh/qosClass: 'BE' # Stress ポッドの QoS クラスを BE に設定します。
        annotations:
          koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "auto"}' # このアノテーションを追加してメモリ QoS を有効にします。
      spec:
        containers:
          - args:
              - '--vm'
              - '2'
              - '--vm-bytes'
              - 11G
              - '-c'
              - '2'
              - '--vm-hang'
              - '2'
            command:
              - stress
            image: polinux/stress
            imagePullPolicy: Always
            name: stress
        restartPolicy: Always
        nodeName: # nodeName をテスト対象ノードの名前に設定します。これは、Redis ポッドがデプロイされているノードです。

   2. 次のコマンドを実行して stress-demo をデプロイします。

      kubectl apply -f stress-demo.yaml

4. 次のコマンドを実行して、ノードのグローバル最小ウォーターマークをクエリします。

   説明

   メモリオーバーコミットシナリオでは、ノードのグローバル最小ウォーターマークが低い値に設定されている場合、メモリ再利用が実行される前に、ノード上のすべてのポッドに対して OOM キラーがトリガーされる可能性があります。したがって、グローバル最小ウォーターマークを高い値に設定することをお勧めします。この例では、32 GiB のメモリを持つテスト対象ノードのグローバル最小ウォーターマークは 4,000,000 KB に設定されています。

   cat /proc/sys/vm/min_free_kbytes

   予期される出力:

   4000000

5. 次の YAML テンプレートを使用して、memtier-benchmark ツールをデプロイし、テスト対象ノードにリクエストを送信します。

   apiVersion: v1
   kind: Pod
   metadata:
     labels:
       name: memtier-demo
     name: memtier-demo
   spec:
     containers:
       - command:
           - memtier_benchmark
           - '-s'
           - 'redis-demo'
           - '--data-size'
           - '200000'
           - "--ratio"
           - "1:4"
         image: 'redislabs/memtier_benchmark:1.3.0'
         name: memtier
     restartPolicy: Never
     nodeName: # nodeName をリクエストを送信するために使用されるノードの名前に設定します。

6. 次のコマンドを実行して、memtier-benchmark からのテスト結果をクエリします。

   kubectl logs -f memtier-demo

7. 次の YAML テンプレートを使用して、Redis ポッドと Stress ポッドのメモリ QoS を無効にします。次に、再度ストレステストを実行し、結果を比較します。

   apiVersion: v1
   kind: Pod
   metadata:
     name: redis-demo
     labels:
       koordinator.sh/qosClass: 'LS'
     annotations:
       koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "none"}' # メモリ QoS を無効にします。
   spec:
     ...
   
   ---
   apiVersion: v1
   kind: Pod
   metadata:
     name: stress-demo
     labels:
       koordinator.sh/qosClass: 'BE'
     annotations:
       koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "none"}' # メモリ QoS を無効にします。
                           

結果の分析

次の表は、メモリ QoS が有効になっている場合と無効になっている場合のストレステストの結果を示しています。

• 無効: ポッドのメモリ QoS ポリシーは none に設定されています。

• 有効: ポッドのメモリ QoS ポリシーは auto に設定されており、推奨されるメモリ QoS 設定が使用されています。

この表は、メモリオーバーコミットシナリオでは、メモリ QoS 機能を有効にすると Redis アプリケーションのレイテンシが 7.9% 削減され、スループットが 8.7% 向上し、すべてのメトリックが大幅に改善されることを示しています。

詳細パラメーター

特定のポッドまたはクラスター内のコンテナーのメモリ QoS を有効にすることができます。ポッドアノテーションと ConfigMap の両方を使用してメモリ QoS パラメーターを構成する場合、ポッドアノテーションが優先されます。メモリ QoS を構成するためのポッドアノテーションが追加されていない場合、ack-koordinator は特定の名前空間の ConfigMap からメモリ QoS パラメーターを取得します。名前空間の ConfigMap に構成が存在しない場合、ack-koordinator は指定されたクラスターの ConfigMap からメモリ QoS パラメーターを取得します。

よくある質問

ack-slo-manager から ack-koordinator にアップグレードした後も、ack-slo-manager プロトコルのレガシーバージョンに基づいて有効になっているメモリ QoS 機能は引き続きサポートされますか?

ack-slo-manager バージョン 0.8.0 以前では、次のポッド構成が使用されます。

• ポッドアノテーション alibabacloud.com/qosClass を使用して QoS クラスを定義する

• ポッドアノテーション alibabacloud.com/memoryQOS を使用してメモリ QoS を構成する

ack-koordinator は、ack-slo-manager で使用されるこれらのアノテーションベースのプロトコルとの下位互換性を維持しています。ack-slo-manager から ack-koordinator にシームレスにアップグレードできます。ただし、互換性サポートは 2023 年 7 月 30 日に終了します。リソースパラメーターを新しいパラメーターに移行することをお勧めします。

次の表は、異なるコンポーネントバージョンとメモリ QoS 機能間の互換性を示しています。