カスタム優先度に基づくリソーススケジューリング - Container Compute Service

コンテナサービス Kubernetes版 (ACS)では、Podラベルを追加して、PodのコンピューティングクラスとコンピューティングQoSクラスを指定できます。異なるタイプのインスタンスの在庫は動的です。特定のタイプのインスタンスは、さまざまな理由で在庫切れになる可能性があります。カスタム優先度に基づいてリソースをスケジューリングするには、作成するPodに複数のコンピューティングクラスまたはコンピューティングQoSクラスを指定できます。スケジューラーは、指定されたタイプのPodを順に作成しようと試み、Pod削除コストメカニズムに基づいて逆の順序でPodをスケールインします。このトピックでは、ACSクラスターでカスタム優先度に基づいてリソースをスケジューリングする方法について説明します。

前提条件

kube-scheduler がインストールされており、そのバージョンが以下の要件を満たしていること。
ACSクラスターバージョン
スケジューラーバージョン
1.30
v1.30.3-aliyun-1.1.1 以降 (すべての現行バージョン)
1.28
v1.28.9-aliyun-1.1.0 以降
1.26
v1.26.3-aliyun-1.1.0 以降
acs-virtual-node がインストールされており、そのバージョンが v2.12.0-acs.4 以降であること。

使用方法に関する注意事項

カスタム優先度に基づくリソーススケジューリングは、汎用およびパフォーマンス強化コンピューティングクラスをサポートしています。詳細については、ACS Podの概要を参照してください。

カスタム優先度に基づくリソーススケジューリングは、KubernetesのPod削除コスト機能を使用して、Podのスケールイン順序を制御します。理論的には、Pod削除コストが最も低いPodが最初にスケールインされます。ただし、スケールインアルゴリズムは、Podコントローラーの実装に依存するさまざまな要因を考慮します。Podに controller.kubernetes.io/pod-deletion-cost アノテーションが設定されている場合、その値はカスタム優先度ベースのリソーススケジューリングポリシーによって上書きされます。詳細については、Pod削除コストを参照してください。

手順

ACSクラスターは、仮想ノードを介してリソースを提供します。Podのリソースプロパティは、ゾーン、コンピューティングクラス、およびコンピューティングQoSクラスです。ACSでは、ResourcePolicyを作成できます。spec.selector を指定してPodを選択し、複数のリソースプロパティを設定できます。リソースの在庫が不足している場合、スケジューラーは他のタイプのインスタンスを順に作成しようとします。ResourcePolicyを使用するには、次の手順を実行します。

ResourcePolicyを作成します。

apiVersion: scheduling.alibabacloud.com/v1alpha1
kind: ResourcePolicy
metadata:
  name: rp-demo
  namespace: default
spec:
  selector: # セレクターを設定してPodを選択します。スケジューリングポリシーは、app=stressラベルが付いたPodに適用されます。
    app: stress
  units: # スケジューリング順序を指定します。
  - resource: acs # ベストエフォートリソースを優先的に適用します。
    podLabels:
      alibabacloud.com/compute-class: general-purpose
      alibabacloud.com/compute-qos: best-effort
  - resource: acs # 前のリソースの在庫が不足している場合は、デフォルトリソースを適用します。
    podLabels:
        alibabacloud.com/compute-class: general-purpose
        alibabacloud.com/compute-qos: default

Jobなどのワークロードを作成し、labels のResourcePolicyに関連付けます。

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: demo-job
  namespace: default
spec:
  parallelism: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: stress # ResourcePolicyのspec.selectorに関連付けます。
    spec:
      containers:
      - name: demo-job
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs/stress:v1.0.4
        args:
          - 'infinity'
        command:
          - sleep
        resources:
          requests:
            cpu: "1"
            memory: "1Gi"
          limits:
            cpu: "1"
            memory: "1Gi"
      restartPolicy: Never
  backoffLimit: 4

詳細設定

次のYAMLコンテンツは、ResourcePolicyのカスタム優先度ベースのスケジューリングのいくつかの詳細設定を示しています。

apiVersion: scheduling.alibabacloud.com/v1alpha1
kind: ResourcePolicy
metadata:
  name: rp-demo
  namespace: default
spec:
  # 次のPod設定は、選択したPodにスケジューリングポリシーを適用するために使用されます。
  selector:
    app: stress
  # 上記はPod設定です。

  # 次のリソース設定は、スケジューリング順序を定義するために使用されます。
  units:
  - resource: acs # リソースタイプをacsに設定します。
    podLabels: # "general-purpose"+"best-effort"リソースを優先的に適用します。
      alibabacloud.com/compute-class: general-purpose
      alibabacloud.com/compute-qos: best-effort
    nodeSelector: # nodeSelectorを設定して、仮想ノードのゾーンを指定します。
      topology.kubernetes.io/zone: cn-hangzhou-i
  - resource: acs # 前のリソースの在庫が不足している場合は、"general-purpose"+"default"リソースを適用します。
    podLabels:
      alibabacloud.com/compute-class: general-purpose
      alibabacloud.com/compute-qos: default
  # 上記はリソース設定です。
 # その他のパラメーターは非ACSクラスターに適しており、これらのパラメーターはすべてデフォルト値を持っています。無視しても構いません。

Pod設定

Pod設定にはラベルが含まれています。スケジューリングポリシーは、指定されたラベルを持つPodにのみ適用されます。必要に応じてリソースの順序を指定できます。

パラメーター	タイプ	説明	例
selector	map[string]string	指定されたラベルを持つPodは、ResourcePolicyに基づいてスケジューリングされます。	`selector: app: stress stage: pre-publish`

リソース設定

リソース設定はリストです。リストの各要素はリソースプロパティを表します。スケジューラーは、各要素で定義されたリソースプロパティに基づいて、ResourcePolicy に一致するPodを作成しようとします。現在のタイプのリソースの在庫が不足している場合、スケジューラーは次のリソースプロパティを試行しようとします。指定されたすべてのリソースタイプの在庫が不足している場合、PodはPending状態のままになります。スケジューラーは、Podが作成されるまで、すべてのリソースタイプを継続的に再試行します。次の表は、各要素に含まれるパラメーターについて説明しています。

パラメーター	タイプ	説明	有効な値	例
resource	string	リソースタイプ。必須。値をacsに設定します。	acs	`resource: acs`
nodeSelector	map[string]string	仮想ノードをフィルタリングするために使用されるラベル。たとえば、ゾーンの範囲。	サポートされているラベルの詳細については、ノードアフィニティベースのスケジューリングを参照してください。	`nodeSelector: topology.kubernetes.io/zone: cn-hangzhou-i`
podLabels[alibabacloud.com/compute-class]	string	Podのコンピューティングクラス。	general-purpose (デフォルト) performance	`general-purpose`
podLabels[alibabacloud.com/compute-qos]	string	PodのコンピューティングQoSクラス。	default (デフォルト) best-effort	`default`

例

この例では、デフォルトおよびベストエフォートコンピューティングQoSクラスのPodを順番に作成するResourcePolicyを作成する方法を示します。

次の内容に基づいて、resource-policy.yamlという名前のファイルを作成します。app=stress ラベルが付いたPodに対して、コンピューティングクラスがperformance、コンピューティングQoSクラスがdefaultのリソースを適用します。

apiVersion: scheduling.alibabacloud.com/v1alpha1
kind: ResourcePolicy
metadata:
  name: stress-demo
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: stress
  units:
  - resource: acs
    podLabels:
      alibabacloud.com/compute-class: performance
      alibabacloud.com/compute-qos: default

次のコマンドを実行して、クラスターにResourcePolicyをデプロイします。
```
kubectl apply -f resource-policy.yaml
```

次の内容に基づいて、stress-dep.yamlという名前のファイルを作成します。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: stress
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: stress
  template:
    metadata:
      labels: # ラベルをResourcePolicyと同じに保ちます。
        app: stress
    spec:
      containers:
      - name: stress
        image: registry-cn-hangzhou.ack.aliyuncs.com/acs/stress:v1.0.4
        command:
        - "sleep"
        - "infinity"
        resources:
          limits:
            cpu: '1'
            memory: 1Gi
          requests:
            cpu: '1'
            memory: 1Gi

次のコマンドを実行して、クラスターにstressアプリケーションをデプロイします。
```
kubectl apply -f stress-dep.yaml
```

次のコマンドを実行して、Podのステータスをクエリします。

kubectl get pod -L alibabacloud.com/compute-class,alibabacloud.com/compute-qos

予期される結果：

# 実際の出力は異なる場合があります。
NAME               READY   STATUS    RESTARTS   AGE   COMPUTE-CLASS   COMPUTE-QOS
stress-xxxxxxxx1   1/1     Running   0          53s   performance     default

次の内容に基づいて、resource-policy.yamlファイルを更新します。リソースプロパティを追加して、次の順序でリソースを適用します。
1. コンピューティングクラスがgeneral-purpose、コンピューティングQoSクラスがbest-effortのリソースを優先的に適用します。
2. 前述のリソースの在庫が不足している場合は、コンピューティングクラスがperformance、コンピューティングQoSクラスがdefaultのリソースを適用します。
```
apiVersion: scheduling.alibabacloud.com/v1alpha1
kind: ResourcePolicy
metadata:
  name: stress-demo
  namespace: default
spec:
  selector:
    app: stress
  units:
  - resource: acs
    podLabels:
      alibabacloud.com/compute-class: general-purpose
      alibabacloud.com/compute-qos: best-effort
  - resource: acs
    podLabels:
      alibabacloud.com/compute-class: performance
      alibabacloud.com/compute-qos: default
```
次のコマンドを実行して、ResourcePolicyを更新します。更新されたResourcePolicyは、新しく作成されたPodに有効になります。
```
kubectl apply -f resource-policy.yaml
```
次のコマンドを実行して、stressアプリケーションを2つのPodにスケールします。
```
kubectl scale deployment stress --replicas=2
```

次のコマンドを実行して、Podのステータスをクエリします。

kubectl get pod -L alibabacloud.com/compute-class,alibabacloud.com/compute-qos

予期される結果：

# 実際の出力は異なる場合があります。
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE     COMPUTE-CLASS     COMPUTE-QOS
stress-xxxxxxxx1         1/1     Running   0          2m14s   performance       default
stress-xxxxxxxx2         1/1     Running   0          33s     general-purpose   best-effort

新しく追加されたPodのコンピューティングクラスとコンピューティングQoSクラスは、general-purposeとbest-effortです。

ACSクラスターバージョン	スケジューラーバージョン
1.30	v1.30.3-aliyun-1.1.1 以降 (すべての現行バージョン)
1.28	v1.28.9-aliyun-1.1.0 以降
1.26	v1.26.3-aliyun-1.1.0 以降