Container Service for Kubernetes:メモリQoSの有効化

課金

ack-koordinatorコンポーネントをインストールまたは使用する場合、料金はかかりません。 ただし、次のシナリオでは料金が請求される場合があります。

• 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管理対象外のコンポーネントです。 コンポーネントのインストール時に、各モジュールが要求するリソースの量を指定できます。

• 既定では、ack-koordinatorは、リソースプロファイリングや細粒度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メトリクスを有効にし、PrometheusのManaged Serviceを使用する場合、これらのメトリクスはカスタムメトリクスと見なされ、料金が課金されます。 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メトリクスを有効にする前に、Prometheusのマネージドサービスの課金トピックを読んで、カスタムメトリクスの無料クォータと課金ルールについて確認することをお勧めします。 リソース使用量を監視および管理する方法の詳細については、「観察可能なデータ量と請求書の照会」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に基づいてcgroupパラメータが自動的に設定されます。 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:
  # To enable memory QoS for the containers in a pod, set the value to auto. 
  koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "auto"}'
  # To disable memory QoS for the containers in a pod, set the value to none. 
  koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "none"}'

例：

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

• ACK Proクラスターが使用されます。

• クラスターには2つのノードがあり、それぞれに8つのvCPUと32 GBのメモリがあります。 1つのノードを使用してストレステストを実行します。 他のノードはワークロードを実行し、テスト対象の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' # Set the QoS class of the Redis pod to LS. 
     annotations:
       koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "auto"}' # Add this annotation to enable memory QoS. 
   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: # Set nodeName to the name of the tested node. 
   ---
   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 Serverをデプロイします。

   クラスター内からredis-demo Serviceにアクセスできます。

   kubectl apply -f redis-demo.yaml

3. メモリのオーバーコミットメントをシミュレートします。

   Stressツールを使用して、メモリの負荷を増やし、メモリの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' # Set the QoS class of the Stress pod to BE. 
        annotations:
          koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "auto"}' # Add this annotation to enable memory QoS. 
      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: # Set nodeName to the name of the tested node, which is the node on which the Redis pod is deployed.

   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透かしを照会します。

   説明

   メモリの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透かしが低い値に設定されている場合、メモリの再利用が実行される前であっても、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、グローバル最小透かしを高い値に設定することを推奨します。 この例では、32 GiBのメモリを持つテスト済みノードのグローバル最小透かしが4,000,000 KBに設定されます。

   cat /proc/sys/vm/min_free_kbytes

   期待される出力:

   4000000

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

   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: # Set nodeName to the name of the node that is used to send requests.

6. 次のコマンドを実行して、memtier-benchmarkからテスト結果を照会します。

   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、ストレステストを再度実行し、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"}' # Disable memory QoS. 
   spec:
     ...
   
   ---
   apiVersion: v1
   kind: Pod
   metadata:
     name: stress-demo
     labels:
       koordinator.sh/qosClass: 'BE'
     annotations:
       koordinator.sh/memoryQOS: '{"policy": "none"}' # Disable memory QoS. 
                           

分析結果

次の表に、メモリQoSが有効および無効の場合のストレステストの結果を示します。

• 無効: ポッドのメモリQoSポリシーがnoneに設定されています。

• 有効: ポッドのメモリQoSポリシーがautoに設定され、推奨されるメモリQoS設定が使用されます。

この表は、メモリQoSを有効にすると、Redisポッドのレイテンシが7.9% 削減され、Redisポッドのスループットが8.7% 増加することを示しています。 これは、メモリQoS機能がメモリオーバーコミットシナリオでアプリケーションのパフォーマンスを最適化できることを示しています。

高度なパラメーター

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を有効にできます。 ポッド注釈とConfigMapsの両方を使用してメモリQoSパラメータを設定する場合、ポッド注釈が優先されます。 メモリQoSを設定するポッド注釈が追加されていない場合、ack-koordinatorは特定の名前空間のConfigMapsからメモリQoSパラメータを取得します。 名前空間のConfigMapsに設定が存在しない場合、ack-koordinatorは指定されたクラスターのConfigMaps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、以前のバージョンのack-slo-managerプロトコルに基づいて有効になっているメモリQoS機能はサポートされますか?

以前のバージョン (≦ 0.8.0) のack-slo-managerプロトコルでは、次のポッド注釈が使用されます。

• alibabacloud.com/qosClass

• alibabacloud.com/memoryQOS

ack-koordinatorは、以前のバージョンのack-slo-managerプロトコルと互換性があります。 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。 ack-koordinatorは、2023年7月30日までの以前のプロトコルバージョンと互換性があります。 以前のプロトコルバージョンのリソースパラメーターを最新バージョンにアップグレードすることを推奨します。

次の表は、異なるバージョンのack-koordinatorとメモリQoS機能の互換性を示しています。