GDC 上の VM ランタイムを使用する VM をスケジュールする

このドキュメントは、Google Distributed Cloud を実行するアプリケーション オーナーとプラットフォーム管理者を対象としています。このドキュメントでは、GDC 上の VM ランタイムを使用する VM でアフィニティやアンチ アフィニティなどのスケジュール構成を使用する方法について説明します。

準備

このドキュメントの内容を実施するには、次のリソースへのアクセス権が必要です。

• Google Distributed Cloud バージョン 1.12.0（anthosBareMetalVersion: 1.12.0）以降のクラスタへのアクセス権。ワークロードを実行可能な、どのクラスタタイプでも使用できます。必要に応じて、Compute Engine 上の Google Distributed Cloud を試すか、クラスタ作成の概要をご覧ください。
• kubectl のプラグインとしてインストールされた virtctl クライアント ツール。必要に応じて、virtctl クライアント ツールをインストールします。

注: このドキュメントの VirtualMachine マニフェストでは、デフォルトのネットワーク構成を使用します。VM ネットワーキングの詳細については、GDC 上の VM ランタイム用に仮想ネットワークを作成して使用するをご覧ください。

スケジュール構成の概要

スケジュール構成とは、GDC 上の VM ランタイムのオプション値のことです。スケジューリング構成が指定されていない場合、VM はデフォルトで Kubernetes のデフォルトのスケジューリング動作になります。

デフォルトのスケジューリング動作では、VM はクラスタ全体に分散されます。スケジューラは、現在のノードリソースの可用性（CPU やメモリなど）を確認し、ノードで VM をスケジュールしてコンピューティング要求を分散します。特定の要件がない場合は、スケジュール構成を定義する必要はありません。

次の 3 つのフィールドを使用して VM をスケジュールできます。

• nodeSelector: VM のホストノードに必要なノードラベルを指定します。GDC 上の VM ランタイムは、指定されたラベルを持つノードでのみ VM のスケジュールを設定します。
• アフィニティ: VM のアフィニティ ルールを指定します。これには、ノード アフィニティと VM 間のアフィニティまたはアンチアフィニティが含まれます。スケジューラにソフト要件またはハード要件を定義します。
  • preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: ソフト要件です。スケジューラはリクエストを処理しようとします。スケジューラがリクエストに対応できない場合、VM は優先されないノードでスケジュールされる可能性があります。
  • requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: ハード要件です。スケジューラはリクエストを処理しようとします。要件を満たすノードが使用できない場合、VM はスケジュールされません。
• Tolerations: 一致する taint を持つノードに VM をスケジュールできます。

こうしたスケジューリング構成は、コンピューティングのワークロードやスケジューリングのニーズに対応するために定義できます。構成のスケジューリングに加えて、VM のスケジューリングは使用可能なリソースによって異なります。

注: 既存の VM のスケジューリング構成を更新するには、まず VM が Stopped 状態になっている必要があります。変更後、VM を起動します。スケジューラは、新しい構成を使用して適切なノードで VM を実行します。詳細については、VM の電源状態の管理をご覧ください。

GDC 上の VM ランタイムは、Kubernetes と同じ VM スケジューリング ロジックとマニフェスト構造を使用して、Pod をノードに割り当てます。これらのスケジューリング構成の詳細については、以下のリンクをご覧ください。

• nodeSelector
• アフィニティと反アフィニティ
• taint と容認機能

VM を特定のノードに配置する

特定のハードウェア構成のノードがある場合は、そのノードでのみ実行するように VM をスケジュールできます。たとえば、VM に特定の CPU チップセットが必要な場合や、GPU のサポートが必要な場合などです。基本的な nodeSelector またはより柔軟なアフィニティ ルールを使用して、これらのノードで実行するように VM をスケジュールできます。

nodeSelector

次の VirtualMachine マニフェストでは、ハード スケジューリングの要件として nodeSelector を使用しています。スケジューリング構成を満たす使用可能なノードがない場合、VM はスケジュールされません。

1. 選択したエディタで VirtualMachine マニフェスト（my-scheduled-vm.yaml など）を作成します。

   nano my-scheduled-vm.yaml
   

2. 次の YAML マニフェストをコピーして貼り付けます。

   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
   

   次の値を置き換えます。

   • VM_NAME: VM の名前。
   • NODE_NAME: VM をスケジュールするノード。

   VM_NAME-boot-dv という名前のブートディスクがすでに存在している必要があります。詳細については、VM ブートディスクを作成するをご覧ください。

3. エディタで、VM マニフェストを保存して閉じます。

4. VM を作成し、kubectl を使用して構成をスケジュールします。

   kubectl apply -f my-scheduled-vm.yaml
   

アフィニティ

次の VirtualMachine マニフェストは、ソフト スケジューリング要件でアフィニティを使用します。スケジューラはリクエストを処理しようとします。スケジューラがリクエストに対応できない場合、VM は優先されないノードでスケジュールされます。

1. 選択したエディタで VirtualMachine マニフェスト（my-scheduled-vm.yaml など）を作成します。

   nano my-scheduled-vm.yaml
   

2. 次の YAML マニフェストをコピーして貼り付けます。

   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
   

   次の値を置き換えます。

   • VM_NAME: VM の名前。
   • NODE_NAME: VM をスケジュールするノード。

   VM_NAME-boot-dv という名前のブートディスクがすでに存在している必要があります。詳細については、VM ブートディスクを作成するをご覧ください。

   注: ハード スケジューリングの要件については、preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ではなく requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution を設定してください。

3. エディタで、VM マニフェストを保存して閉じます。

4. VM を作成し、kubectl を使用して構成をスケジュールします。

   kubectl apply -f my-scheduled-vm.yaml
   

特定のノードに VM を配置しない

特定の VM には、特定のノードで実行されないワークロードが存在する場合があります。これらのノードで VM のスケジューリングを避けるには、反アフィニティ ルールを使用します。

次の VirtualMachine マニフェストは、ソフト スケジューリング要件でアフィニティを使用します。スケジューラはリクエストを処理しようとします。スケジューラがリクエストに対応できない場合は、VM が適切でないノードでスケジュール設定される可能性があります。

1. 選択したエディタで VirtualMachine マニフェスト（my-scheduled-vm.yaml など）を作成します。

   nano my-scheduled-vm.yaml
   

2. 次の YAML マニフェストをコピーして貼り付けます。

   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
   

   次の値を置き換えます。

   • VM_NAME: VM の名前。
   • NODE_NAME: VM をスケジュールするノード。

   VM_NAME-boot-dv という名前のブートディスクがすでに存在している必要があります。詳細については、VM ブートディスクを作成するをご覧ください。

   注: ハード スケジューリングの要件については、preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ではなく requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution を設定してください。

3. エディタで、VM マニフェストを保存して閉じます。

4. VM を作成し、kubectl を使用して構成をスケジュールします。

   kubectl apply -f my-scheduled-vm.yaml
   

VM を離す

コンピューティング ワークロードには、フロントエンド VM のプールなど、高可用性のためにノード間で分散する必要がある VM がある場合があります。VM 間の反アフィニティ ルールを使用して、ノード上で VM が一緒にスケジュールされることを回避できます。

次の VirtualMachine マニフェストは、ソフト スケジューリング要件でアフィニティを使用します。スケジューラはリクエストを処理しようとします。スケジューラがリクエストに対応できない場合は、VM が適切でないノードでスケジュール設定される可能性があります。

1. 選択したエディタで VirtualMachine マニフェスト（my-scheduled-vm.yaml など）を作成します。

   nano my-scheduled-vm.yaml
   

2. 次の YAML マニフェストをコピーして貼り付けます。

   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
   

   次の値を置き換えます。

   • VM_NAME: VM の名前。
   • KEY:VALUE: 異なるノード間でスケジュールする VM に適用する key:value ラベル。詳細については、ラベルとセレクタをご覧ください。

   VM_NAME-boot-dv という名前のブートディスクがすでに存在している必要があります。詳細については、VM ブートディスクを作成するをご覧ください。

   注: ハード スケジューリングの要件については、preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ではなく requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution を設定してください。

3. エディタで、VM マニフェストを保存して閉じます。

4. VM を作成し、kubectl を使用して構成をスケジュールします。

   kubectl apply -f my-scheduled-vm.yaml
   

VM をまとめる

コンピューティング ワークロードには、ミドルウェアやデータベース階層など、レイテンシを減らすためにノードでまとめて保持する必要がある VM が存在する場合があります。VM 間のアフィニティ ルールを使用して、ノードでまとめて VM をスケジュールできます。

次の VirtualMachine マニフェストは、ソフト スケジューリング要件でアフィニティを使用します。スケジューラはリクエストを処理しようとします。スケジューラがリクエストに対応できない場合は、VM が適切でないノードでスケジュール設定される可能性があります。

1. 選択したエディタで VirtualMachine マニフェスト（my-scheduled-vm.yaml など）を作成します。

   nano my-scheduled-vm.yaml
   

2. 次の YAML マニフェストをコピーして貼り付けます。

   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
   

   次の値を置き換えます。

   • VM_NAME: VM の名前。
   • KEY:VALUE: 異なるノード間でスケジュールする VM に適用する key:value ラベルペア。詳細については、ラベルとセレクタをご覧ください。

   VM_NAME-boot-dv という名前のブートディスクがすでに存在している必要があります。詳細については、VM ブートディスクを作成するをご覧ください。

   注: ハード スケジューリングの要件については、preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ではなく requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution を設定してください。

3. エディタで、VM マニフェストを保存して閉じます。

4. VM を作成し、kubectl を使用して構成をスケジュールします。

   kubectl apply -f my-scheduled-vm.yaml
   

taint が設定されているノードで VM をスケジュールする

taint は、ノードが特定の容認機能を持つ VM のみを実行するようにスケジュールできるスケジューリング プロパティです。ノードに taint を適用すると、VirtualMachine マニフェストでノードを VM で実行させる容認機能を定義します。詳しくは、taint と容認をご覧ください。

1. 選択したエディタで VirtualMachine マニフェスト（my-scheduled-vm.yaml など）を作成します。

   nano my-scheduled-vm.yaml
   

2. 次の YAML マニフェストをコピーして貼り付けます。

   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"
   

   次の値を置き換えます。

   • VM_NAME: VM の名前。
   • KEY_NAME: ノードの taint と一致する容認機能のキー名。
   • KEY_VALUE: ノードの taint と一致する容認機能のキーの値。

   VM_NAME-boot-dv という名前のブートディスクがすでに存在している必要があります。詳細については、VM ブートディスクを作成するをご覧ください。

3. エディタで、VM マニフェストを保存して閉じます。

4. VM を作成し、kubectl を使用して構成をスケジュールします。

   kubectl apply -f my-scheduled-vm.yaml
   

次のステップ

• Google Distributed Cloud で VM を編集する。