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리소스 빈 패킹(bin packing)

kube-scheduler의 스케줄링 플러그인 NodeResourcesFit에는, 리소스의 빈 패킹(bin packing)을 지원하는 MostAllocated과 RequestedToCapacityRatio라는 두 가지 점수 산정(scoring) 전략이 있다.

MostAllocated 전략을 사용하여 빈 패킹 활성화하기

MostAllocated 전략은 리소스 사용량을 기반으로 할당량이 많은 노드를 높게 평가하여 노드에 점수를 매긴다. 각 리소스 유형별로 가중치를 설정하여 노드 점수에 미치는 영향을 조정할 수 있다.

NodeResourcesFit 플러그인에 대한 MostAllocated 전략을 설정하려면, 다음과 유사한 스케줄러 설정을 사용한다.

apiVersion: kubescheduler.config.k8s.io/v1beta3 kind: KubeSchedulerConfiguration profiles: - pluginConfig:  - args:  scoringStrategy:  resources:  - name: cpu  weight: 1  - name: memory  weight: 1  - name: intel.com/foo  weight: 3  - name: intel.com/bar  weight: 3  type: MostAllocated  name: NodeResourcesFit

기타 파라미터와 기본 구성에 대한 자세한 내용은 NodeResourcesFitArgs에 대한 API 문서를 참조한다.

RequestedToCapacityRatio을 사용하여 빈 패킹 활성화하기

RequestedToCapacityRatio 전략은 사용자가 각 리소스에 대한 가중치와 함께 리소스를 지정하여 용량 대비 요청 비율을 기반으로 노드의 점수를 매길 수 있게 한다. 이를 통해 사용자는 적절한 파라미터를 사용하여 확장된 리소스를 빈 팩으로 만들 수 있어 대규모의 클러스터에서 부족한 리소스의 활용도를 향상시킬 수 있다. 이 전략은 할당된 리소스의 구성된 기능에 따라 노드를 선호하게 한다. NodeResourcesFit점수 기능의 RequestedToCapacityRatio 동작은 scoringStrategy필드를 이용하여 제어할 수 있다. scoringStrategy 필드에서 requestedToCapacityRatio와 resources라는 두 개의 파라미터를 구성할 수 있다. requestedToCapacityRatio파라미터의 shape를 사용하면 utilization과 score 값을 기반으로 최소 요청 혹은 최대 요청된 대로 기능을 조정할 수 있게 한다. resources 파라미터는 점수를 매길 때 고려할 리소스의 name 과 각 리소스의 가중치를 지정하는 weight 로 구성된다.

다음은 requestedToCapacityRatio 를 이용해 확장된 리소스 intel.com/foo 와 intel.com/bar 에 대한 빈 패킹 동작을 설정하는 구성의 예시이다.

apiVersion: kubescheduler.config.k8s.io/v1beta3 kind: KubeSchedulerConfiguration profiles: - pluginConfig:  - args:  scoringStrategy:  resources:  - name: intel.com/foo  weight: 3  - name: intel.com/bar  weight: 3  requestedToCapacityRatio:  shape:  - utilization: 0  score: 0  - utilization: 100  score: 10  type: RequestedToCapacityRatio  name: NodeResourcesFit

kube-scheduler 플래그 --config=/path/to/config/file 을 사용하여 KubeSchedulerConfiguration 파일을 참조하면 구성이 스케줄러에 전달된다.

기타 파라미터와 기본 구성에 대한 자세한 내용은 NodeResourcesFitArgs에 대한 API 문서를 참조한다.

점수 기능 튜닝하기

shape 는 RequestedToCapacityRatio 기능의 동작을 지정하는 데 사용된다.

shape:  - utilization: 0  score: 0  - utilization: 100  score: 10

위의 인수는 utilization 이 0%인 경우 score 는 0, utilization 이 100%인 경우 10으로 하여, 빈 패킹 동작을 활성화한다. 최소 요청을 활성화하려면 점수 값을 다음과 같이 변경해야 한다.

shape:  - utilization: 0  score: 10  - utilization: 100  score: 0

resources 는 기본적으로 다음과 같이 설정되는 선택적인 파라미터이다.

resources:  - name: cpu  weight: 1  - name: memory  weight: 1

다음과 같이 확장된 리소스를 추가하는 데 사용할 수 있다.

resources:  - name: intel.com/foo  weight: 5  - name: cpu  weight: 3  - name: memory  weight: 1

weight 파라미터는 선택 사항이며 지정되지 않은 경우 1로 설정 된다. 또한, weight 는 음수로 설정할 수 없다.

용량 할당을 위해 노드에 점수 매기기

이 섹션은 이 기능 내부의 세부적인 사항을 이해하려는 사람들을 위한 것이다. 아래는 주어진 값의 집합에 대해 노드 점수가 계산되는 방법의 예시이다.

요청된 리소스는 다음과 같다.

intel.com/foo : 2 memory: 256MB cpu: 2

리소스의 가중치는 다음과 같다.

intel.com/foo : 5 memory: 1 cpu: 3

FunctionShapePoint {{0, 0}, {100, 10}}

노드 1의 사양은 다음과 같다.

Available: intel.com/foo: 4 memory: 1 GB cpu: 8 Used: intel.com/foo: 1 memory: 256MB cpu: 1

노드 점수는 다음과 같다.

intel.com/foo = resourceScoringFunction((2+1),4) = (100 - ((4-3)*100/4) = (100 - 25) = 75 # requested + used = 75% * available = rawScoringFunction(75) = 7 # floor(75/10) memory = resourceScoringFunction((256+256),1024) = (100 -((1024-512)*100/1024)) = 50 # requested + used = 50% * available = rawScoringFunction(50) = 5 # floor(50/10) cpu = resourceScoringFunction((2+1),8) = (100 -((8-3)*100/8)) = 37.5 # requested + used = 37.5% * available = rawScoringFunction(37.5) = 3 # floor(37.5/10) NodeScore = (7 * 5) + (5 * 1) + (3 * 3) / (5 + 1 + 3) = 5

노드 2의 사양은 다음과 같다.

Available: intel.com/foo: 8 memory: 1GB cpu: 8 Used: intel.com/foo: 2 memory: 512MB cpu: 6