ローカル SSD を基盤とするエフェメラル ストレージをプロビジョニングして使用する

このページでは、Google Kubernetes Engine（GKE）クラスタにローカル SSD ストレージをプロビジョニングする方法と、クラスタ内のノードにアタッチされたローカル SSD を使用するエフェメラル ストレージのデータを消費するようにワークロードを構成する方法について説明します。

GKE でのローカル SSD のサポートの詳細については、ローカル SSD ストレージについてをご覧ください。

始める前に

始める前に、次の作業が完了していることを確認してください。

• Google Kubernetes Engine API を有効にする。
Google Kubernetes Engine API の有効化
• このタスクに Google Cloud CLI を使用する場合は、gcloud CLI をインストールして初期化する。すでに gcloud CLI をインストールしている場合は、gcloud components update を実行して最新のバージョンを取得する。

ローカル SSD を使用するエフェメラル ストレージを備えたクラスタまたはノードプールを作成する

Google Cloud CLI を使用して、ローカル SSD を基盤とするエフェメラル ストレージを備えたクラスタまたはノードプールを作成します。

ローカル SSD ボリュームを基盤とするフルマネージドのローカル エフェメラル ストレージをアタッチするには、--ephemeral-storage-local-ssd オプションを使用します。このストレージは Pod のライフサイクルに関連付けられます。Pod がエフェメラル ストレージをリクエストすると、GKE は、エフェメラル ストレージとして構成されたローカル SSD ボリュームを含むノードでそれが実行されるようにスケジュールします。ローカル SSD をより特殊な方法で、またはより細かく制御する必要がある場合は、代わりにローカル SSD を使用する raw ブロック ストレージを使用することをおすすめします。

クラスタの自動スケーリングが有効になっている場合、クラスタで追加のエフェメラル ストレージが必要になったときに GKE によってノードが自動スケーリングされます。Pod は、emptyDir ボリュームを介してローカル SSD ボリュームのデータにアクセスできます。

クラスタまたはノードプールを作成するために実行する gcloud CLI コマンドは、選択したマシンタイプのマシンシリーズの世代によって異なります。たとえば、N1 マシンタイプと N2 マシンタイプはそれぞれ第 1 世代と第 2 世代のマシンシリーズに属していますが、C3 マシンタイプは第 3 世代のマシンシリーズに属しています。

ローカル SSD を使用するクラスタを作成する

gcloud container clusters create CLUSTER_NAME \
    --ephemeral-storage-local-ssd count=NUMBER_OF_DISKS \
    --machine-type=MACHINE_TYPE \
    --release-channel CHANNEL_NAME

gcloud container clusters create CLUSTER_NAME \
  --machine-type=MACHINE_TYPE \
  --cluster-version CLUSTER_VERSION

ローカル SSD を使用するノードプールを作成する

gcloud container node-pools create POOL_NAME \
    --cluster=CLUSTER_NAME \
    --ephemeral-storage-local-ssd count=NUMBER_OF_DISKS \
    --machine-type=MACHINE_TYPE

gcloud container node-pools create POOL_NAME \
  --cluster=CLUSTER_NAME \
  --machine-type=MACHINE_TYPE \
  --node-version NODE_VERSION

ノードプール内のノードは cloud.google.com/gke-ephemeral-storage-local-ssd=true ラベル付きで作成されます。ラベルは、次のコマンドを実行して確認できます。

kubectl describe node NODE_NAME

ローカル SSD を使用するエフェメラル ストレージを Autopilot クラスタで使用する

ローカル SSD は、次のいずれかの方法で Pod を構成するときに、エフェメラル ストレージとして使用できます。

• Pod を実行するマシンシリーズを明示的に選択し、cloud.google.com/gke-ephemeral-storage-local-ssd: "true" nodeSelector またはローカル SSD を含む容量予約を指定します。Autopilot でのマシンシリーズの選択の詳細については、マシンシリーズを選択して Autopilot Pod のパフォーマンスを最適化するをご覧ください。
• ローカル SSD をサポートする GPU タイプをリクエストし、cloud.google.com/gke-ephemeral-storage-local-ssd: "true" nodeSelector またはローカル SSD を含む容量予約のいずれかを指定します。NVIDIA H100（80 GB）GPU と NVIDIA A100（80 GB）GPU は、エフェメラル ストレージに常にローカル SSD を使用します。これらの GPU にそのノードセレクタを指定することはできません。Autopilot で GPU をリクエストする方法については、コンテナで GPU をリクエストするをご覧ください。

ローカル SSD と互換性のあるマシンシリーズのリストについては、Autopilot でローカル SSD をサポートするマシンシリーズをご覧ください。

ワークロード マニフェストでローカル SSD を直接リクエストする

エフェメラル ストレージにローカル SSD を使用するには、ワークロード マニフェストに cloud.google.com/gke-ephemeral-storage-local-ssd: "true" nodeSelector を追加します。たとえば、次の Pod マニフェストは、GPU Pod のエフェメラル ストレージとしてローカル SSD を選択します。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: l4-localssd-pod
spec:
  containers:
  - name: my-gpu-container
    image: nvidia/cuda:11.0.3-runtime-ubuntu20.04
    command: ["/bin/bash", "-c", "--"]
    args: ["while true; do sleep 600; done;"]
    resources:
      requests:
        cpu: 16
        memory: 64Gi
        ephemeral-storage: 800Gi
      limits:
       cpu: 16
       memory: 64Gi
       ephemeral-storage: 800Gi
       nvidia.com/gpu: 8
  nodeSelector:
    cloud.google.com/gke-accelerator: nvidia-l4
    cloud.google.com/gke-ephemeral-storage-local-ssd: "true"

容量予約でローカル SSD をリクエストする

Compute Engine 容量予約を使用してローカル SSD を備えたマシンを予約すると、Autopilot は予約から使用可能なローカル SSD をノードにアタッチします。ワークロード マニフェストでローカル SSD を明示的に選択する必要はありません。Autopilot で予約を使用する方法については、Autopilot クラスタで容量予約を使用するをご覧ください。

たとえば、次の Pod マニフェストは、ローカル SSD を含む特定の予約を選択します。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: local-ssd-pod
spec:
  nodeSelector:
    cloud.google.com/machine-family: MACHINE_SERIES
    cloud.google.com/reservation-name: localssd-count-reservation
    cloud.google.com/reservation-affinity: "specific"
  containers:
  - name: my-container
    image: "k8s.gcr.io/pause"
    resources:
      requests:
        cpu: 6
        memory: "25Gi"
        ephemeral-storage: "100Gi"
      limits:
        cpu: 12
        memory: "50Gi"
        ephemeral-storage: "200Gi"

MACHINE_SERIES は、ローカル SSD もサポートするサポート対象のマシンシリーズに置き換えます。指定したマシンシリーズがローカル SSD をサポートしていない場合、デプロイに失敗します。

Autopilot でローカル SSD をサポートするマシンシリーズ

Autopilot クラスタは、次のマシンシリーズでエフェメラル ストレージにローカル SSD を使用することをサポートしています。

以前の API パラメータの使用

--local-ssd-count オプションは、SCSI ローカル SSD をサポートする以前の API パラメータです。Compute Engine の第 3 世代のマシンシリーズは SCSI をサポートせず、NVMe のみをサポートしています。このオプションは、Windows Server クラスタでのみ使用してください。現在 Linux クラスタで以前の API パラメータを使用している場合は、代わりに --ephemeral-storage-local-ssd オプションを使用することをおすすめします。

Windows Server クラスタのローカル SSD

Windows Server ノードプールを実行するクラスタでローカル SSD を使用する場合は、ノードにログインしてボリュームをフォーマットしてから使用する必要があります。次の例では、ローカル SSD ボリュームが NTFS ファイル システムでフォーマットされています。ボリュームの下にディレクトリを作成することもできます。この例では、ディレクトリはディスク D にあります。

PS C:\> Get-Disk | Where partitionstyle -eq 'raw' | Initialize-Disk -PartitionStyle MBR -PassThru | New-Partition -AssignDriveLetter -UseMaximumSize | Format-Volume -FileSystem ntfs -Confirm:$false
PS C:\> mkdir D:\test-ssd

ローカル SSD ボリュームにアクセスする

次の例は、ローカル SSD を使用するエフェメラル ストレージにアクセスする方法を示しています。

emptyDir ボリュームとしてのエフェメラル ストレージ

emptyDir ボリュームなど、一時ストレージにローカル SSD を使用するように GKE ノードプールを構成できます。

次の Pod マニフェストでは、emptyDir と cloud.google.com/gke-ephemeral-storage-local-ssd のノードセレクタを使用します。Deployment マニフェストや StatefulSet マニフェストにも、同様の手法を適用できます。

エフェメラル ストレージ リソース リクエストを選択する場合は、システムで使用するために予約されたローカル SSD の容量を考慮してください。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: POD_NAME
spec:
  containers:
    - name: CONTAINER_NAME
      image: "registry.k8s.io/pause"
      resources:
        requests:
          ephemeral-storage: "200Gi"
      volumeMounts:
        - mountPath: /cache
          name: scratch-volume
  nodeSelector:
    cloud.google.com/gke-ephemeral-storage-local-ssd: "true"
  volumes:
    - name: scratch-volume
      emptyDir: {}

トラブルシューティング

トラブルシューティングの手順については、GKE のストレージのトラブルシューティングをご覧ください。

次のステップ

• ノードプールの詳細を理解する。