Container Service for Kubernetes：使用硬體DSA進行資料流加速

索引

• 前提條件

• DSA加速功能的優勢

• 使用DSA加速功能

• 驗證DSA加速功能

前提條件

• 已建立ACK Pro叢集，且叢集版本為1.18及以上版本。具體操作，請參見建立Kubernetes託管版叢集。

• 已通過kubectl串連Kubernetes叢集。具體操作，請參見擷取叢集KubeConfig並通過kubectl工具串連叢集。

• 已安裝ack-koordinator組件（原ack-slo-manager），且組件版本為v1.2.0-ack1.2及以上版本。關於安裝ack-koordinator組件的具體操作，請參見ack-koordinator（ack-slo-manager）。

  說明

  ack-koordinator適配了原resource-controller組件的所有功能。如果您正在使用resource-controller，請您先卸載resource-controller，再安裝ack-koordinator。關於卸載組件的具體操作，請參見卸載resource-controller。

• 已確保多NUMA機型為神龍裸金屬ecs.ebmc、ecs.ebmg、ecs.ebmgn、ecs.ebmr、ecs.ebmhfc、ecs.scc等五、 六、七、八代機型。

  說明

  記憶體就近訪問加速功能尤其對ecs.ebmc8i.48xlarge、ecs.c8i.32xlarge、ecs.g8i.48xlarge的八代機型提供更好的支援。關於ECS執行個體規格類型系列，請參見ECS執行個體規格。

費用說明

ack-koordinator組件本身的安裝和使用是免費的，不過需要注意的是，在以下情境中可能產生額外的費用：

• ack-koordinator是非託管組件，安裝後將佔用Worker節點資源。您可以在安裝組件時配置各模組的資源申請量。

• ack-koordinator預設會將資源畫像、精細化調度等功能的監控指標以Prometheus的格式對外透出。若您配置組件時開啟了ACK-Koordinator開啟Prometheus監控指標選項並使用了阿里雲Prometheus服務，這些指標將被視為自訂指標併產生相應費用。具體費用取決於您的叢集規模和應用數量等因素。建議您在啟用此功能前，仔細閱讀阿里雲Prometheus計費說明，瞭解自訂指標的免費額度和收費策略。您可以通過賬單和用量查詢，監控和管理您的資源使用方式。

DSA加速功能的優勢

八代Intel機型處理器整合了英特爾®DSA硬體，並基於Alinux 3增加了相關驅動。在此機型中安裝ack-koordinator組件，容器化自適應開啟DSA加速功能，將相關記憶體操作從CPU卸載至DSA硬體，實現資料拷貝和轉換的加速，並有效緩解過程中的CPU抖動。DSA加速功能更多優勢如下。

• 提升節點上資料密集型工作負載的資料處理效能，最佳化OS核心中記憶體均衡、規整等的記憶體操作，提升整機記憶體的效能。

• 對於ack-koordinator的記憶體就近訪問加速功能，DSA可以明顯提升單次處理的速度，有效降低CPU核時。遠端記憶體使用量量越大，加速效果越明顯，十萬級到百萬級記憶體頁有30%~200%的速度提升和CPU節省。遷移約1.7 GB應用記憶體至本地，與無DSA硬體相比，遷移耗時降低至31.25%，頻寬提升至320.00%。

  重要

  本文中提供的測試資料僅為理論值（參考值），實際資料以您的作業環境為準。

關於DSA更多資訊，請參見Intel官方文檔。

使用DSA加速功能

ack-koordinator組件對已整合DSA硬體的節點，將自動開啟DSA加速功能，您只需在叢集中部署該組件即可使用DSA加速功能，無需額外配置。關於ack-koordinator的記憶體就近訪問加速功能，請參見多NUMA機型的容器記憶體就近訪問加速。

驗證DSA加速功能

記憶體就近訪問加速功能以資料安全的方式將綁核應用遠端NUMA上的記憶體遷移至本地，提高本地訪存命中率，為記憶體密集型的工作負載提供更好的訪存效能。

測試環境

DSA加速功能測試需要多NUMA架構機型，例如ecs.ebmc8i.48xlarge、ecs.c8i.32xlarge、ecs.g8i.48xlarge等。本文選用測試機型為ecs.ebmc8i.48xlarge。

測試步驟

1. 登入測試節點，執行以下指令，確認處理器已整合DSA硬體。

   ls /sys/bus/dsa

   預期輸出無報錯且目錄非空，表明處理器已整合DSA硬體。

2. 部署測試應用，並為其開啟記憶體就近訪問加速功能。

   推薦使用記憶體密集型應用Redis。

   • 關於建立Redis應用的具體操作，請參見建立部署Redis應用。

   • 關於開啟記憶體就近訪問加速功能的具體操作，請參見通過Policy開啟記憶體就近加速訪問功能。

測試結論

對26.12 GB Redis遠端記憶體進行就近訪問加速所需的遷移時間，與CPU消耗（百萬級記憶體頁數）對比如下表所示。

結果說明：在DSA加速功能觸發的記憶體遷移中，實際耗時降低至51.8%，平均CPU消耗降低至66.8%，所需核時降低至34.1%。DSA可以提升記憶體遷移的速度，並降低CPU消耗。