準備在標準叢集中部署 Arm 工作負載

本頁面說明如何準備工作負載，以便在 GKE Standard 叢集的 Arm 節點上排程。如要進一步瞭解如何使用 Autopilot 排定 Arm 工作負載，請參閱「在 Arm 架構上部署 Autopilot 工作負載」。

如要成功將工作負載排程至 Arm 節點，您必須具備下列項目：

總覽

根據預設，GKE 只會將工作負載排程至 x86 型節點 (搭載 Intel 或 AMD 處理器的 Compute Engine 機器系列)，方法是在所有 Arm 節點上放置污點 (kubernetes.io/arch=arm64:NoSchedule)。這個污點可防止 x86 相容工作負載不小心排程至 Arm 節點。如要將 x86 相容工作負載排定在 Arm 節點上，而不需對應的容忍，可以選擇移除這項預設污點。詳情請參閱「設定預設 Arm 架構污點」。

如要將工作負載部署至具有預設污點的 Arm 節點，請使用本文所述的欄位，引導排程器將工作負載傳送至要求的節點類型。

請使用下列其中一個欄位：

使用節點選取器或節點親和性規則時，只有在您宣告工作負載的容器映像檔可在節點架構上執行時，GKE 才會排定與 Arm 相容的工作負載。

如果您使用節點選取器或使用節點親和性規則排定與 Arm 相容的工作負載 (如下列各節所述)，GKE 會自動在工作負載設定中新增容忍度，讓 Pod 可以在 Arm 節點上執行。

根據預設，新增至工作負載的容忍度會與新增至所有 Arm 節點的污點 (kubernetes.io/arch=arm64:NoSchedule) 相符，以便在 Arm 節點上排定工作負載。

在某些情況下，例如您有多架構映像檔可在任何節點上執行，您可能需要手動將這個容忍度新增至工作負載設定。如需操作說明，請參閱「使用容忍度將多架構工作負載排程至任何架構」。

使用節點選取器排定 Arm 工作負載

在規格中新增下列節點選取器：

nodeSelector:
    kubernetes.io/arch: arm64

節點選取器會指定這項工作負載只能排程至具有 arm64 標籤的節點，GKE 叢集上的所有 Arm 節點都具有該標籤。

如果工作負載設定包含這個節點選取器，GKE 會新增容忍度來比對污點，允許在 Arm 節點上排定工作負載。

使用節點親和性規則排定 Arm 工作負載

您也可以使用節點親和性來排定工作負載。

將工作負載排定至單一架構

在規格中新增下列節點親和性：

  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: kubernetes.io/arch
            operator: In
            values:
            - arm64

節點親和性規則指定工作負載只能排程至具有 arm64 標籤的節點，GKE 叢集上的所有 Arm 節點都具有該標籤。

如果工作負載設定包含這項節點親和性規則，GKE 會新增容忍度來比對 taint，允許在 Arm 節點上排定工作負載。

將工作負載排定至 x86 和 Arm 架構

如要排定 x86 (Intel 和 AMD 處理器) 和 Arm 架構的工作負載，且 Arm 節點集區使用預設的污點行為，您可以透過不同方式指定。下列操作說明假設 Arm 節點集區使用預設污點。

使用容忍度，將多架構工作負載排定至任何架構

如果您有多架構映像檔，且想排定在 Standard 叢集中的任何可用架構類型上執行，只要在工作負載規格中新增容忍度即可。您不需要使用本頁所述的節點選取器或節點親和性規則，因為工作負載可以排定至所有架構類型。

新增容忍：

  tolerations:
    - key: kubernetes.io/arch
      operator: Equal
      value: arm64
      effect: NoSchedule

使用這項容忍度後，GKE 就能將工作負載排定至任何架構類型的節點。

舉例來說，假設您有一個叢集，其中包含下列節點集區：

  • my-c4a-node-pool，使用 c4a-standard-16 VM (arm64)。
  • my-c2-node-pool，使用 c2-standard-8 VM (amd64)。
  • my-t2d-node-pool，使用 t2-standard-48 VM (amd64)。

如果您將使用多架構映像檔和工作負載設定中 arm64 容忍度的工作負載部署至這個叢集，GKE 可能會跨所有節點集區排定工作負載。

使用節點相似度規則，將多架構工作負載排程至任何架構

如要將工作負載排定在不同架構類型 (包括 x86 和 Arm) 的節點上，也可以使用節點親和性規則。您可以使用節點親和性規則，指定要將工作負載排定在哪些架構類型上。如要在 Autopilot 叢集上排定工作負載，建議採用這種做法。詳情請參閱「在 Arm 架構上部署 Autopilot 工作負載」。

如果是 x86 工作負載，則不需要這些節點選取器、節點相依性規則或容忍度，即可排定工作負載。如果只想將映像檔排程至 x86 型節點，則不必使用這些欄位。

如要將工作負載排定至任何架構類型，請在節點親和性欄位的 values 部分，同時列出 arm64 和 amd64。amd64 包含使用 x86 處理器的任何節點。

以下範例指定這項工作負載可排定在搭載 Arm 處理器或 x86 處理器的節點上：

  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: kubernetes.io/arch
            operator: In
            values:
            - arm64
            - amd64

各架構類型的標籤如下：

舉例來說，假設叢集具有下列節點集區和指定的節點親和性規則：

  • my-c4a-node-pool，使用 c4a-standard-16 VM (arm64)。
  • my-c2-node-pool，使用 c2-standard-8 VM (amd64)。
  • my-t2d-node-pool，使用 t2-standard-48 VM (amd64)。

如果您將使用多架構映像檔的工作負載部署至這個叢集，且節點相依性與 values 清單中包含的 arm64 相關，GKE 會在工作負載設定中新增容忍度，並可能在所有節點集區中排定工作負載。

設定預設 Arm 架構 taint

根據預設，GKE 會使用 kubernetes.io/arch=arm64:NoSchedule 污點對所有 Arm 節點加上污點。這個污點可防止僅與 x86 架構相容，但不與 Arm 架構相容的工作負載排定至 Arm 節點。如果工作負載與 x86 和 Arm 相容，您可以停用這個污點，讓 GKE 在 Arm 節點上排定這些工作負載，而不必設定與污點對應的容忍度。

只有在 GKE 叢集的 Standard 節點集區中，且控制層執行 1.35.0-gke.2141000 以上版本，或節點是為自訂 ComputeClass 建立時，才能更新預設行為。詳情請參閱「設定預設 Arm 架構污點」。更新 taint 行為不適用於使用 Autopilot 部署 Arm 工作負載。詳情請參閱「在 Arm 架構上部署 Autopilot 工作負載」。

使用 Standard 節點集區時，您可以在下列情況設定這項行為：

  • 建立叢集時，為預設 Standard 節點集區
  • 建立或更新 Standard 節點集區時

如果叢集中有任何與 Arm 不相容的工作負載，請勿移除預設污點，因為不相容的工作負載可能會排定至未受污點影響的 Arm 節點。

如要設定 Arm 節點的預設節點污點，請選取下列其中一個選項：

gcloud CLI

如要使用 gcloud CLI 設定 taint 行為，請在執行下列任一作業時，使用 --node-architecture-taint-behavior 旗標：

  • 使用 gcloud container cluster create 指令，為預設節點集區建立具有特定 taint 行為的標準叢集：

    gcloud container cluster create CLUSTER_NAME
    --location=CONTROL_PLANE_LOCATION \
    --node-architecture-taint-behavior=BEHAVIOR

  • 使用 gcloud container node-pools create 指令建立標準節點集區：

    gcloud container node-pools create POOL_NAME \
    --cluster=CLUSTER_NAME \
    --location=CONTROL_PLANE_LOCATION \
    --node-architecture-taint-behavior=BEHAVIOR

  • 使用 gcloud container node-pools update 指令更新 Standard 節點集區：

    gcloud container node-pools update POOL_NAME \
    --cluster=CLUSTER_NAME \
    --location=CONTROL_PLANE_LOCATION \
    --node-architecture-taint-behavior=BEHAVIOR

請替換下列指令：

  • CLUSTER_NAME：叢集名稱。
  • CONTROL_PLANE_LOCATION：叢集控制層的 Compute Engine 位置。提供區域叢集的區域，或可用區叢集的可用區。
  • POOL_NAME：節點集區的名稱。

  • BEHAVIOR：下列其中一項設定：

    • none：GKE 會省略 kubernetes.io/arch=arm64:NoSchedule 的預設污點。
    • arm：明確設定預設行為，為 Arm 節點集區中的所有節點新增 kubernetes.io/arch=arm64:NoSchedule 污點。

修改 Standard 節點集區的節點架構污點行為時，GKE 會立即更新污點，不必重新建立節點。

Terraform

在 node_config 中新增下列 taint_config 區塊，設定架構汙點行為：

taint_config {
  architecture_taint_behavior = "BEHAVIOR"
}

將 BEHAVIOR 替換為下列其中一項設定：

  • NONE：GKE 會省略 kubernetes.io/arch=arm64:NoSchedule 的預設污點。
  • ARM：明確設定預設行為，為 Arm 節點集區中的所有節點新增 kubernetes.io/arch=arm64:NoSchedule 污點。

包含這個區塊的 Standard 節點集區完整 node_config 如下所示：

resource "google_container_node_pool" "primary_preemptible_nodes" {
  name       = "NODE_POOL_NAME"
  location   = "NODE_POOL_LOCATION"
  cluster    = google_container_cluster.primary.name
  node_count = 1

  node_config {
    preemptible  = true
    machine_type = "ARM_MACHINE_TYPE"

    # Google recommends custom service accounts that have cloud-platform scope and permissions granted via IAM Roles.
    service_account = google_service_account.default.email
    oauth_scopes    = [
      "https://www.googleapis.com/auth/cloud-platform"
    ]
    taint_config {
      architecture_taint_behavior = "BEHAVIOR"
    }
  }
}

在本例中，NODE_POOL_NAME 代表節點集區的名稱，NODE_POOL_LOCATION 則代表叢集控制層的位置。

部署工作負載

指定 Arm 相容工作負載的排程位置後，即可部署工作負載。

將工作負載部署至 GKE 叢集時，各種架構類型的操作說明都相同。只要完成必要步驟，就能像部署其他工作負載一樣，部署與 Arm 相容的工作負載。如要查看部署工作負載的範例，請參閱下列頁面：

疑難排解

如需常見錯誤和疑難排解資訊，請參閱「排解 Arm 工作負載問題」。

後續步驟