בחירת פלטפורמת CPU מינימלית

בדף הזה מוסבר איך קובעים פלטפורמת CPU מינימלית לצמתים באשכולות Google Kubernetes Engine ‏ (GKE).

למה כדאי לבחור פלטפורמת CPU מינימלית?

הגדרת פלטפורמת CPU מינימלית שימושית אם אתם צריכים יכולות ומפרטים ספציפיים של CPU, כמו תדר בסיס גבוה או פונקציונליות אופטימלית של ניהול צריכת חשמל.

חלק מעומסי העבודה המתקדמים שדורשים הרבה משאבי מחשוב בתחומים של גרפיקה, גיימינג ואנליטיקה יכולים להשתמש בתכונות הספציפיות שזמינות דרך ערכות תכונות שונות של פלטפורמות CPU, כמו AVX-2 ו-AVX-512. בחירה בפלטפורמת CPU ספציפית יכולה להניב שיפורים משמעותיים בזמן הביצוע ובביצועים. אם תציינו פלטפורמת CPU מינימלית, עומסי העבודה שלכם יוכלו לממש את היתרונות האלה בצורה צפויה יותר, ותוכלו להבטיח שהצמתים שלכם לא ישתמשו בפלטפורמת מעבד שלא מתאימה לעומסי העבודה שלהם.

איך בוחרים פלטפורמה

בטבלה הבאה מוסבר איך לבחור פלטפורמת CPU מינימלית בהתאם לאופן השימוש ב-GKE:

תמחור

אתם יכולים לבחור פלטפורמת CPU מינימלית ללא עלות נוספת.

לפני שמתחילים

לפני שמתחילים, חשוב לוודא שביצעתם את המשימות הבאות:

• מפעילים את ממשק ה-API של Google Kubernetes Engine.
הפעלת Google Kubernetes Engine API
• כדי להשתמש ב-CLI של Google Cloud למשימה הזו, צריך להתקין ואז לאתחל את ה-CLI של gcloud. אם התקנתם בעבר את ה-CLI של gcloud, מריצים את הפקודה gcloud components update כדי לקבל את הגרסה העדכנית. יכול להיות שגרסאות קודמות של ה-CLI של gcloud לא יתמכו בהרצת הפקודות שמופיעות במסמך הזה.

בדיקת הזמינות של פלטפורמת המעבד (CPU)

פלטפורמות ה-CPU הזמינות משתנות בהתאם לאזור החישוב שבו הצמתים פועלים. כדאי לבדוק אילו פלטפורמות של מעבדים זמינות בתחום, גם אם משתמשים באשכולות במצב Autopilot או באשכולות סטנדרטיים אזוריים.

כדי לבדוק את הפלטפורמות הזמינות באזור ספציפי, מריצים את הפקודה הבאה:

gcloud compute zones describe COMPUTE_ZONE

מחליפים את COMPUTE_ZONE בשם של אזור, למשל us-central1-a. אם אתם משתמשים באשכול אזורי, ציינו שם של אזור באותו מיקום.

הפלט אמור להיראות כך:

availableCpuPlatforms:
- Intel Ice Lake
- Intel Cascade Lake
- Intel Skylake
- Intel Broadwell
- Intel Haswell
- Intel Ivy Bridge
- Intel Sandy Bridge
- AMD Milan
- AMD Rome
- Ampere Altra
- Intel Sapphire Rapids

כשמשתמשים בערכים האלה כדי לבקש פלטפורמת CPU מינימלית, צריך להחליף את הרווחים בשם הפלטפורמה בקו תחתון. לדוגמה, AMD_Milan.

בחירת פלטפורמת CPU מינימלית ברמת עומס העבודה

אם אתם משתמשים באשכולות GKE Autopilot או באשכולות GKE Standard עם הקצאת צמתים אוטומטית, אתם יכולים לבחור פלטפורמת CPU מינימלית במפרט ה-Pod. כשפורסים את עומס העבודה, מערכת GKE מתזמנת את ה-Pods האלה רק בצמתים עם הפלטפורמה שצוינה או עם פלטפורמה חדשה יותר. אנחנו ממליצים על השיטה הזו.

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: min-cpu-platform
  labels:
    app: min-cpu
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: min-cpu
  template:
    metadata:
      labels:
        app: min-cpu
    spec:
      nodeSelector:
        cloud.google.com/compute-class: "COMPUTE_CLASS"
        supported-cpu-platform.cloud.google.com/PLATFORM: "true"
      containers:
      - name: hello-app
        image: us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:1.0
        ports:
        - containerPort: 8080
        resources:
          requests:
            cpu: 250m

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: min-cpu-platform
  labels:
    app: min-cpu
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: min-cpu
  template:
    metadata:
      labels:
        app: min-cpu
    spec:
      nodeSelector:
        cloud.google.com/machine-family: MACHINE_FAMILY
        cloud.google.com/requested-min-cpu-platform: PLATFORM
      containers:
      - name: hello-app
        image: us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:1.0
        ports:
        - containerPort: 8080
        resources:
          requests:
            cpu: 250m

פורסים את עומס העבודה:

kubectl apply -f min-cpu.yaml

הצמתים שומרים על אותה פלטפורמה לאורך מחזור החיים שלהם, אלא אם פלטפורמת ה-CPU שצוינה הוצאה משימוש. במקרה כזה, הצמתים יפעלו על פלטפורמה חדשה יותר.

בחירת פלטפורמת CPU מינימלית ברמת מאגר הצמתים

בקטגוריות GKE Standard ללא הקצאה אוטומטית של צמתים, אפשר לציין פלטפורמת CPU מינימלית כשיוצרים קטגוריה חדשה או מאגר צמתים חדש. כדאי להשתמש בגישה הזו רק אם אי אפשר להשתמש בהגדרה ברמת עומס העבודה. ההגדרה הזו לא משפיעה על הקצאת צמתים אוטומטית.

gcloud container node-pools create POOL_NAME \
    --cluster CLUSTER_NAME \
    --location CONTROL_PLANE_LOCATION \
    --min-cpu-platform PLATFORM

POST https://container.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/regions/COMPUTE_REGION/clusters/CLUSTER_NAME/nodePools

{
  'nodePool': {
    'name': 'POOL_NAME',
    'nodeConfig': {
      'minCpuPlatform': 'Intel Broadwell'
      ...
    }
    ...
  }
}

אם מציינים את הפלטפורמה כשיוצרים אשכול, הגדרת פלטפורמת ה-CPU המינימלית חלה על מאגר הצמתים שמוגדר כברירת מחדל באשכול החדש.

חלופות

ב-GKE אפשר גם לבחור פלטפורמות CPU מינימליות בשיטות הבאות:

מגבלות

המגבלות הבאות חלות על כל השיטות לבחירת פלטפורמה עם מעבד מינימלי:

• כל המגבלות של פלטפורמות CPU מינימליות ב-Compute Engine חלות.
• הזמינות של פלטפורמות CPU ספציפיות משתנה בהתאם לאזור.
• סוג המכונה E2 לא תומך בפלטפורמות CPU מינימליות. צריך לבחור סוג מכונה אחר.
• באשכולות במצב Autopilot אפשר לבחור פלטפורמה רק עבור מחלקת המחשוב Balanced, ולא עבור מחלקות המחשוב Scale-Out או ברירת המחדל.
• אם עומס העבודה ב-Autopilot מבקש יותר מ-80 מעבדי vCPU, פלטפורמת ה-CPU המינימלית חייבת להיות Intel Ice Lake או גרסה מאוחרת יותר. אם תציינו פלטפורמה פחות מתקדמת, יכול להיות שה-Pod יישאר במצב Pending ללא הגבלת זמן.

המגבלה הבאה חלה על הגדרת פלטפורמת ה-CPU המינימלית של האשכול או של מאגר הצמתים:

אם בוחרים פלטפורמת מעבד (CPU) מינימלית שהיא פחות מתקדמת מפלטפורמת המעבד שמוגדרת כברירת מחדל באזור, או אם הפלטפורמה שנבחרה כבר לא זמינה, GKE בודק אם יש פלטפורמה חדשה יותר באותה עלות. אם קיימת פלטפורמה חדשה יותר באותה עלות, ‏ GKE יוצר את הצמתים באמצעות הפלטפורמה החדשה יותר. אם אין פלטפורמה חדשה יותר באותה עלות, לא ניתן ליצור את האשכול או את מאגר הצמתים.

המאמרים הבאים

• כאן אפשר לעיין ברשימה של פלטפורמות CPU זמינות.
• מידע נוסף על אזורים וזונים
• מידע נוסף על צמתים