תזמון מכונות וירטואליות שמשתמשות ב-VM Runtime ב-GDC

המסמך הזה מיועד לבעלי אפליקציות ולאדמינים של פלטפורמות שמריצים את Google Distributed Cloud. במאמר הזה מוסבר איך להשתמש בהגדרות של תזמון, כמו זיקה (affinity) ודחייה (anti-affinity), למכונות וירטואליות שמשתמשות ב-VM Runtime ב-GDC.

לפני שמתחילים

כדי להשלים את המסמך הזה, תצטרכו גישה למקורות המידע הבאים:

• גישה לאשכול ב-Google Distributed Cloud בגרסה 1.12.0 ‏ (anthosBareMetalVersion: 1.12.0) ומעלה. אפשר להשתמש בכל סוג של אשכול שיכול להריץ עומסי עבודה. אם צריך, אפשר להתנסות ב-Google Distributed Cloud ב-Compute Engine או לעיין בסקירה הכללית על יצירת אשכולות.
• כלי הלקוח virtctl מותקן כפלאגין של kubectl. במקרה הצורך, מתקינים את כלי הלקוח virtctl.

הערה: קובצי המניפסט VirtualMachine במסמך הזה משתמשים בהגדרת ברירת המחדל של הרשת. מידע נוסף על רשתות של מכונות וירטואליות זמין במאמר יצירה ושימוש ברשתות וירטואליות עבור VM Runtime ב-GDC.

סקירה כללית של הגדרות לוחות זמנים

הגדרות התזמון הן ערכים אופציונליים ב-VM Runtime ב-GDC. אם לא מציינים הגדרות תזמון, ברירת המחדל של מכונת ה-VM היא התנהגות התזמון של Kubernetes.

בהתנהגות התזמון שמוגדרת כברירת מחדל, המכונות הווירטואליות מפוזרות באשכול. מתזמן המשימות בודק את זמינות המשאבים הנוכחית של הצומת, כמו CPU וזיכרון, ומתזמן מכונות וירטואליות בצמתים כדי לחלק את דרישות המחשוב. אם אין לכם דרישות ספציפיות, אתם לא צריכים להגדיר תצורות של לוחות זמנים.

אפשר לתזמן מכונות וירטואליות באמצעות שלושת השדות הבאים:

• ‫nodeSelector: מציין תוויות של צמתים שצומת המארח של מכונה וירטואלית חייב לכלול. ‫VM Runtime on GDC מתזמן את המכונה הווירטואלית רק בצמתים שיש להם תווית שצוינה.
• קרבה: מציין את כללי הקרבה של המכונה הווירטואלית. הוא כולל קרבה של צומת וקרבה או אנטי-קרבה בין מכונות וירטואליות. מגדירים דרישה גמישה או מחייבת לתזמן:
  • ‫preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: זו דרישה גמישה. מתזמן המשימות מנסה לפעול בהתאם לבקשה. אם הוא לא מצליח, יכול להיות שהמכונה הווירטואלית תתוזמן בצומת לא מועדף.
  • requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: היא דרישה מחייבת. מתזמן הפגישות ינסה להיענות לבקשה שלכם. אם אין צמתים זמינים שתואמים לדרישה, המכונה הווירטואלית לא מתוזמנת.
• ‫Tolerations: מאפשרת לתזמן את המכונה הווירטואלית בצמתים עם כתמים תואמים.

אתם יכולים להגדיר כל אחת מההגדרות האלה של תזמון כדי לתמוך בעומסי העבודה של המחשוב ובצרכים שלכם לגבי תזמון. בנוסף להגדרות התזמון, התזמון של מכונות ה-VM תלוי במשאבים הזמינים.

הערה: כדי לעדכן את הגדרות התזמון במכונות וירטואליות קיימות, המכונה הווירטואלית צריכה להיות קודם במצב Stopped. אחרי שמבצעים שינויים, מפעילים את המכונה הווירטואלית. מתזמן המשימות משתמש בהגדרה החדשה כדי להריץ את המכונה הווירטואלית בצמתים המתאימים. מידע נוסף זמין במאמר ניהול מצב ההפעלה של מכונה וירטואלית.

‫VM Runtime ב-GDC משתמש באותה לוגיקה של תזמון מכונות וירטואליות ובאותו מבנה של מניפסט כמו Kubernetes כדי להקצות Pods לצמתים. מידע נוסף על הגדרות התזמון האלה זמין בקישורים הבאים:

• nodeSelector
• זיקה (affinity) ואנטי-זיקה
• דחיות (taints) וטולרנטיות

הצבת מכונות וירטואליות בצומת ספציפי

אם יש לכם צמתים עם הגדרות חומרה ספציפיות, אתם יכולים לתזמן מכונות וירטואליות כך שהן יפעלו רק בצמתים האלה. לדוגמה, יכול להיות ש-VM מסוים יזדקק לערכת שבבים מסוימת של CPU או לתמיכה ב-GPU. אתם יכולים להשתמש ב-nodeSelector בסיסי או בכללי קירבה גמישים יותר כדי לתזמן את הפעלת המכונות הווירטואליות בצמתים האלה.

nodeSelector

קובץ המניפסט VirtualMachine הבא משתמש ב-nodeSelector כדי להגדיר דרישה קשיחה לתזמון. אם אין צומת זמין שעומד בהגדרות התזמון, אי אפשר לתזמן את המכונה הווירטואלית.

1. יוצרים קובץ VirtualMachine manifest, כמו my-scheduled-vm.yaml,בכלי העריכה הרצוי:

   nano my-scheduled-vm.yaml
   

2. מעתיקים ומדביקים את מניפסט ה-YAML הבא:

   apiVersion: vm.cluster.gke.io/v1
   kind: VirtualMachine
   metadata:
     name: VM_NAME
   spec:
     interfaces:
       - name: eth0
         networkName: pod-network
         default: true
     disks:
       - virtualMachineDiskName: VM_NAME-boot-dv
         boot: true
     scheduling:
       nodeSelector:
         kubernetes.io/hostname: NODE_NAME
   

   מחליפים את הערכים הבאים:

   • ‫VM_NAME: השם של ה-VM.
   • ‫NODE_NAME: הצמתים שרוצים לתזמן את המכונה הווירטואלית עליהם.

   דיסק האתחול בשם VM_NAME-boot-dv צריך להיות קיים. מידע נוסף זמין במאמר יצירת דיסק אתחול של מכונה וירטואלית.

3. שומרים את מניפסט המכונה הווירטואלית וסוגרים את העורך.

4. יוצרים את המכונה הווירטואלית ואת הגדרת התזמון באמצעות kubectl:

   kubectl apply -f my-scheduled-vm.yaml
   

תחום עניין משותף

במניפסט VirtualMachine הבא נעשה שימוש בהעדפה כדי להגדיר דרישה גמישה לתזמון. כלי התזמון מנסה לפעול לפי הבקשה שלכם. אם המתזמן לא יכול למלא את הבקשה, המכונה הווירטואלית מתוזמנת בצומת לא מועדף.

1. יוצרים מניפסט VirtualMachine, כמו my-scheduled-vm.yaml, בעורך לבחירתכם:

   nano my-scheduled-vm.yaml
   

2. מעתיקים ומדביקים את מניפסט ה-YAML הבא:

   apiVersion: vm.cluster.gke.io/v1
   kind: VirtualMachine
   metadata:
     name: VM_NAME
   spec:
     interfaces:
       - name: eth0
         networkName: pod-network
         default: true
     disks:
       - virtualMachineDiskName: VM_NAME-boot-dv
         boot: true
     scheduling:
         affinity:
           nodeAffinity:
             preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
             - weight: 100
               preference:
                 matchExpressions:
                 - key: kubernetes.io/hostname
                   operator: In
                   values:
                   - NODE_NAME
   

   מחליפים את הערכים הבאים:

   • ‫VM_NAME: השם של ה-VM.
   • ‫NODE_NAME: הצמתים שרוצים לתזמן את המכונה הווירטואלית עליהם.

   דיסק האתחול בשם VM_NAME-boot-dv צריך להיות קיים. מידע נוסף זמין במאמר יצירת דיסק אתחול של מכונה וירטואלית.

   הערה: אם יש דרישה לתזמון קבוע, צריך להגדיר את requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ולא את preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution.

3. שומרים את מניפסט המכונה הווירטואלית וסוגרים את העורך.

4. יוצרים את המכונה הווירטואלית ואת הגדרת התזמון באמצעות kubectl:

   kubectl apply -f my-scheduled-vm.yaml
   

איך מונעים הצבה של מכונות וירטואליות בצומת ספציפי

יכול להיות שלמכונות וירטואליות מסוימות יש עומסי עבודה שלא פועלים בצומת מסוים. אפשר להשתמש בכללי אנטי-אפיניות כדי למנוע תזמון של מכונות וירטואליות בצמתים האלה.

במניפסט VirtualMachine הבא נעשה שימוש בהעדפה כדי להגדיר דרישה גמישה לתזמון. מתזמן הפגישות ינסה להיענות לבקשה שלכם. אם הכלי לתזמון לא יכול למלא את הבקשה, יכול להיות שהמכונה הווירטואלית תתוזמן בצומת לא מתאים.

1. יוצרים מניפסט VirtualMachine, כמו my-scheduled-vm.yaml, בעורך לבחירתכם:

   nano my-scheduled-vm.yaml
   

2. מעתיקים ומדביקים את מניפסט ה-YAML הבא:

   apiVersion: vm.cluster.gke.io/v1
   kind: VirtualMachine
   metadata:
     name: VVM_NAME
   spec:
     interfaces:
       - name: eth0
         networkName: pod-network
         default: true
     disks:
       - virtualMachineDiskName: VM_NAME-boot-dv
         boot: true
     scheduling:
       affinity:
         nodeAffinity:
           preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
           - weight: 100
             preference:
               matchExpressions:
               - key: kubernetes.io/hostname
                 operator: NotIn
                 values:
                 - NODE_NAME
   

   מחליפים את הערכים הבאים:

   • ‫VM_NAME: השם של ה-VM.
   • ‫NODE_NAME: הצומת שבו רוצים לתזמן את המכונה הווירטואלית.

   דיסק האתחול בשם VM_NAME-boot-dv צריך כבר להתקיים. מידע נוסף זמין במאמר יצירת דיסק אתחול של מכונה וירטואלית.

   הערה: אם יש דרישה לתזמון קבוע, צריך להגדיר את requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ולא את preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution.

3. שומרים את מניפסט המכונה הווירטואלית וסוגרים את העורך.

4. יוצרים את המכונה הווירטואלית ואת הגדרת התזמון באמצעות kubectl:

   kubectl apply -f my-scheduled-vm.yaml
   

הפרדה בין מכונות וירטואליות

יכול להיות שבעומסי העבודה שלכם יש מכונות וירטואליות שצריך לפזר בין הצמתים כדי להשיג זמינות גבוהה, כמו מאגר של מכונות וירטואליות של קצה קדמי. אתם יכולים להשתמש בכללי אנטי-אפיניות בין מכונות וירטואליות כדי למנוע תזמון של מכונות וירטואליות יחד בצמתים.

במניפסט VirtualMachine הבא נעשה שימוש בהעדפה כדי להגדיר דרישה גמישה לתזמון. מתזמן הפגישות ינסה להיענות לבקשה שלכם. אם הכלי לתזמון לא יכול למלא את הבקשה, יכול להיות שהמכונה הווירטואלית תתוזמן בצומת לא מתאים.

1. יוצרים מניפסט VirtualMachine, כמו my-scheduled-vm.yaml, בעורך לבחירתכם:

   nano my-scheduled-vm.yaml
   

2. מעתיקים ומדביקים את מניפסט ה-YAML הבא:

   apiVersion: vm.cluster.gke.io/v1
   kind: VirtualMachine
   metadata:
     name: VM_NAME
     labels:
       KEY:VALUE
   spec:
     interfaces:
       - name: eth0
         networkName: pod-network
         default: true
     disks:
       - virtualMachineDiskName: VM_NAME-boot-dv
         boot: true
     scheduling:
       affinity:
         podAntiAffinity:
           preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
           - weight: 100
             podAffinityTerm:
               topologyKey: kubernetes.io/hostname
               labelSelector:
                 matchLabels:
                   KEY:VALUE
   

   מחליפים את הערכים הבאים:

   • ‫VM_NAME: השם של ה-VM.
   • ‫KEY:VALUE: התווית key:value שרוצים להחיל על מכונות וירטואליות שרוצים לתזמן על פני צמתים שונים. מידע נוסף זמין במאמר תוויות וסלקטורים.

   דיסק האתחול בשם VM_NAME-boot-dv צריך כבר להתקיים. מידע נוסף זמין במאמר יצירת דיסק אתחול של מכונה וירטואלית.

   הערה: אם יש דרישה לתזמון קבוע, צריך להגדיר את requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ולא את preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution.

3. שומרים את מניפסט המכונה הווירטואלית וסוגרים את העורך.

4. יוצרים את המכונה הווירטואלית ואת הגדרת התזמון באמצעות kubectl:

   kubectl apply -f my-scheduled-vm.yaml
   

שמירה של מכונות וירטואליות ביחד

יכול להיות שבעומסי העבודה שלכם יש מכונות וירטואליות שצריך לשמור יחד בצמתים כדי לצמצם את זמן האחזור, כמו שכבת ביניים ומסד נתונים. אתם יכולים להשתמש בכללי קירבה בין מכונות וירטואליות כדי לתזמן מכונות וירטואליות יחד בצמתים.

במניפסט VirtualMachine הבא נעשה שימוש בהעדפה כדי להגדיר דרישה גמישה לתזמון. כלי התזמון מנסה לפעול לפי הבקשה שלכם. אם הכלי לתזמון לא יכול למלא את הבקשה, יכול להיות שהמכונה הווירטואלית תתוזמן בצומת לא מתאים.

1. יוצרים מניפסט VirtualMachine, כמו my-scheduled-vm.yaml, בעורך לבחירתכם:

   nano my-scheduled-vm.yaml
   

2. מעתיקים ומדביקים את מניפסט ה-YAML הבא:

   apiVersion: vm.cluster.gke.io/v1
   kind: VirtualMachine
   metadata:
     name: VM_NAME
     labels:
       KEY:VALUE
   spec:
     interfaces:
       - name: eth0
         networkName: pod-network
         default: true
     disks:
       - virtualMachineDiskName: VM_NAME-boot-dv
         boot: true
     scheduling:
       affinity:
         podAffinity:
           preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
           - podAffinityTerm:
               topologyKey: kubernetes.io/hostname
               labelSelector:
                 matchLabels:
                   KEY:VALUE
             weight: 100
   

   מחליפים את הערכים הבאים:

   • ‫VM_NAME: השם של ה-VM.
   • ‫KEY:VALUE: צמד התוויות key:value שרוצים להחיל על מכונות ה-VM שרוצים לתזמן בין צמתים שונים. מידע נוסף זמין במאמר תוויות ובוררים.

   דיסק האתחול בשם VM_NAME-boot-dv צריך כבר להתקיים. מידע נוסף זמין במאמר יצירת דיסק אתחול של מכונה וירטואלית.

   הערה: אם יש דרישה לתזמון קבוע, צריך להגדיר את requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ולא את preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution.

3. שומרים את מניפסט המכונה הווירטואלית וסוגרים את העורך.

4. יוצרים את המכונה הווירטואלית ואת הגדרת התזמון באמצעות kubectl:

   kubectl apply -f my-scheduled-vm.yaml
   

תזמון מכונות וירטואליות בצמתים עם כתמים

‫Taints הם מאפיין תזמון שמאפשר לצמתים לאפשר רק למכונות וירטואליות עם tolerations ספציפיים להיות מתוזמנות להפעלה בהם. אפשר להחיל taint על צומת, ואז להגדיר toleration במניפסט VirtualMachine כדי לאפשר למכונה וירטואלית לפעול בצומת. מידע נוסף זמין במאמר Taints and tolerations.

1. יוצרים מניפסט VirtualMachine, כמו my-scheduled-vm.yaml, בעורך לבחירתכם:

   nano my-scheduled-vm.yaml
   

2. מעתיקים ומדביקים את מניפסט ה-YAML הבא:

   apiVersion: vm.cluster.gke.io/v1
   kind: VirtualMachine
   metadata:
     name: VM_NAME
   spec:
     interfaces:
       - name: eth0
         networkName: pod-network
         default: true
     disks:
       - virtualMachineDiskName: VM_NAME-boot-dv
         boot: true
     scheduling:
       tolerations:
       - key: KEY_NAME
         operator: "Equal"
         value: KEY_VALUE
         effect: "NoSchedule"
   

   מחליפים את הערכים הבאים:

   • ‫VM_NAME: השם של ה-VM.
   • ‫KEY_NAME: שם המפתח של הטולרנטיות שתואם לדחייה (taint) בצומת.
   • ‫KEY_VALUE: הערך של המפתח של הסבילות שמתאים לכתם בצומת.

   דיסק האתחול בשם VM_NAME-boot-dv צריך כבר להתקיים. מידע נוסף זמין במאמר יצירת דיסק אתחול של מכונה וירטואלית.

3. שומרים את מניפסט המכונה הווירטואלית וסוגרים את העורך.

4. יוצרים את המכונה הווירטואלית ואת הגדרת התזמון באמצעות kubectl:

   kubectl apply -f my-scheduled-vm.yaml
   

המאמרים הבאים

• עריכת מכונה וירטואלית ב-Google Distributed Cloud