背景コンテナ プラットフォームの 3 つの価値、つまり安定性、効率性、コストはすべて容量管理に依存します。容量管理は、Kubernetes クラスター管理の非常に重要な部分です。システム内のリソースが適切に割り当て、使用されることを保証し、リソース不足や無駄によるシステム動作の異常や非効率を回避します。容量管理により、システム リソースの使用をより適切に制御および最適化し、Kubernetes クラスターの安定性と信頼性を確保できます。容量管理により、管理者はシステムをより適切に計画および予測できるようになり、リソース不足による緊急の容量拡張の必要性を回避できるため、システムの保守性と信頼性が向上します。 問題点K8s クラスター管理者は、多かれ少なかれ次のような問題に悩まされています。
リソースは典型的な定量化可能な指標です。上記の問題はすべて定量化できます。私たちに欠けているのは便利なツールです。 プロジェクト紹介kluster-capacity[1]は、実際のオンラインスケジューラの機能をシミュレートすることで上記の問題を解決することを目指しています。現在、容量評価、スケジューリング シミュレーション、クラスター圧縮の 3 つの機能がサポートされています。 能力評価導入クラスター内のノードに新しいポッドがスケジュールされると、消費されるリソースはますます多くなります。すべてのリソースを使い果たすことを避けるために、オペレーターが現在のリソースを適時に増やすことができるように、クラスターで使用可能なリソースを監視することが非常に重要です。あるいは、利用可能なリソースを増やすために別の手順を実行します。 クラスター容量には、単一のクラスター ノードの容量が含まれます。容量には、CPU、メモリ、ディスク容量、その他のリソースが含まれます。 残りの割り当て可能な容量全体は推定値です。目標は、残りの割り当て可能なリソースを分析し、使用可能な容量、つまりリソース要件を考慮してクラスターでスケジュールできる Pod インスタンスの数を見積もることです。 強化元のクラスター容量に対するいくつかの強化点を次に示します。
走る
詳細な操作パラメータと機能については、次のコマンドを実行してください。 デモクラスターが 4 つのノードと 1 つのマスター ノードで実行され、各ノードに 2 つの CPU と 4 GB のメモリがあると仮定します。各ポッドに必要なリソースは、150m CPU と 100Mi メモリです。 クラスター内で実行されているポッドの数が増えると、分析を再度実行したときにスケジュールできるポッドの数は減少します。 出力フォーマットce コマンドには、出力を json または yaml としてフォーマットする --output (-o) フラグがあります。 スケジュールシミュレーション導入スケジューラ シミュレーションは、現在のクラスター内のすべてのノード、ポッド、およびその他の関連リソースを入力として受け取り、ポッドがない状態からすべてのポッドを作成してスケジュールするまでのプロセスをシミュレートします。これを使用して、クラスター圧縮率を計算し、スケジューリングの有効性を評価したり、スケジューリング アルゴリズムの品質を測定したりすることができます。 結果は、クラスター圧縮に比べて、より積極的かつ理想的です。 走る
詳細な操作パラメータと機能については、次のコマンドを実行してください。 AllSucceed と AllScheduled の 2 つの終了条件をサポートします。前者は、すべてのポッドが正常にスケジュールされた後にプログラムが終了することを意味し、後者は、すべてのポッドが少なくとも 1 回スケジュールされた後にプログラムが終了することを意味します。デフォルト値は AllSucceed です。終了条件は --exit-condition フラグを使用して設定できます。 デモクラスターが 4 つのノードと 1 つのマスター ノードで実行され、各ノードに 2 つの CPU と 4 GB のメモリがあると仮定します。スケジュールする必要がある、リソース要件が 100m CPU と 200Mi メモリであるポッドが 40 個あります。 スケジューラが LeastAllocated 戦略を使用する場合、スケジューリングの結果は次のようになります。 MostAllocated ポリシーを使用するようにスケジューラを調整すると、スケジューリングの結果は次のようになります。 上記のスケジューリング結果を分析することで、スケジューリング戦略の有効性とクラスター容量圧縮率を評価できます。たとえば、上記の結果はクラスター圧縮率が 2 であることを示しています。これは、理想的な状況ではリソースの 50% が無駄になっていることを意味します。 クラスター圧縮導入クラスターの圧縮では、すべてのノード、ポッド、その他の関連リソースを含むクラスターの現在の状態を入力として受け取り、ノードを削除してクラスターを圧縮するプロセスをシミュレートします。これを使用して、リソースがどれだけ効率的に使用されているかの尺度であるクラスターの圧縮率を計算できます。 シミュレートされたスケジュールと比較すると、クラスター圧縮の結果は通常、より目に見えやすく、より実用的なものになります。 走る
詳細な操作パラメータと機能については、次のコマンドを実行してください。 デモクラスターが 4 つのノードと 1 つのマスター ノードで実行され、各ノードに 2 つの CPU と 4 GB のメモリがあると仮定します。 100m CPU と 200Mi メモリのリソース要件で実行されている Pod は 40 個あります。 上記の結果は、40 個のポッドのリソース要件を考慮すると、クラスターは 2 つのノードを削除しながらすべてのポッドをスケジュールできることを示しており、圧縮率は 2 です。つまり、リソースの 50% が無駄になります。 進化現在、上記の3つの機能がサポートされており、今後は容量やリソース管理に関するその他の機能も改善される予定です。
特定の時点のクラスターの状態に基づいて操作をシミュレートし、リソースの断片化などを分析するお手伝いをいたします。ぜひご体験いただき、貴重なご提案をお寄せください。ありがとうございます! 参考文献[1]kluster-capacity: https://github.com/k-cloud-labs/kluster-capacity |
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