PMU を使用して CPU パフォーマンスを分析する

Standard

---

このページでは、Performance Monitoring Unit（PMU）イベントを使用して、Google Kubernetes Engine（GKE）クラスタノードの CPU パフォーマンスを分析する方法について説明します。

このページは、パフォーマンスに敏感なワークロードがあり、開発、デバッグ、ベンチマーク、継続的なモニタリング中に GKE ノードでのワークロードの CPU 実行を調べる必要があるクラスタ管理者を対象としています。

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。
  注: gcloud CLI がすでにインストールされている場合には、必ず compute/region と compute/zone のプロパティを設定してください。デフォルトのロケーションを設定することで、gcloud CLI のエラー（One of [--zone, --region] must be supplied: Please specify location など）を防止できます。

要件と制限事項

PMU イベントを有効にする場合は、次の要件と制限事項に注意してください。

• クラスタは Standard モードである必要があります。
• クラスタでノードの自動プロビジョニングが有効になっている場合、自動プロビジョニングによって作成されたノードプールで PMU イベントを有効にすることはできません。PMU イベントを有効にした後にノードの自動プロビジョニングを有効にした場合、既存のノードプールには影響しません。
• クラスタ ノードプールで C4 または C4A マシンタイプが実行されている必要があります。

GKE クラスタを作成する

デフォルトのノードプールで PMU イベントを有効にしてクラスタを作成します。

gcloud container clusters create CLUSTER_NAME \
    --location=COMPUTE_LOCATION \
    --performance-monitoring-unit=PMU_LEVEL \
    --machine-type=MACHINE_TYPE

次のように置き換えます。

• CLUSTER_NAME: 新しいクラスタの名前。
• COMPUTE_LOCATION: 新しいクラスタの Compute Engine のロケーション。
• PMU_LEVEL: 収集する PMU イベントのタイプ。詳細については、Compute Engine のドキュメントの PMU の仕組みをご覧ください。サポートされている値は次のとおりです。
  • architectural: 最下位レベルキャッシュ（LLC）以外のイベントに関連するアーキテクチャ PMU イベントを有効にします。
  • standard: アーキテクチャ イベントが含まれ、L2 キャッシュ イベントなどのコア PMU イベントが有効になります。
  • enhanced: 標準イベントが含まれ、CPU コア外のローカル イベントと LLC PMU イベントが有効になります。このオプションは、特定の数の vCPU を持つ VM でのみ使用できます。詳細については、Compute Engine のドキュメントの制限事項をご覧ください。
• MACHINE_TYPE: ノードの Compute Engine マシンタイプ。サポートされているマシンタイプの一覧については、Compute Engine ドキュメントの制限事項をご覧ください。

gcloud container node-pools create コマンドを使用して、既存のクラスタの新しいノードプールを作成することもできます。

クラスタに接続する

クラスタと通信を行うように kubectl を構成します。

gcloud container clusters get-credentials CLUSTER_NAME \
    --location=COMPUTE_LOCATION

PMU が有効になっていることを確認する

カーネル メッセージを調べて、クラスタノードで PMU が有効になっていることを確認します。

1. クラスタ内のノードのリストを取得します。

   kubectl get nodes
   

   出力は次のようになります。

   NAME                                  STATUS   ROLES    AGE     VERSION
   gke-c1-default-pool-44be3e13-prr1     Ready    <none>   5d23h   v1.27.13-gke.1070000
   gke-c1-default-pool-7abc4a17-9dlg     Ready    <none>   2d21h   v1.27.13-gke.1070000
   gke-c1-default-pool-ed969ef6-4gzp     Ready    <none>   5d      v1.27.13-gke.1070000
   

   いずれかのノードの名前を記録します。

2. ノードの Compute Engine のロケーションを取得します。

   gcloud compute instances list --filter=NODE_NAME
   

   NODE_NAME は、前の手順で取得したノードの名前に置き換えます。

   出力は次のようになります。

   NAME                               ZONE           MACHINE_TYPE  PREEMPTIBLE  INTERNAL_IP  EXTERNAL_IP    STATUS
   gke-c1-default-pool-44be3e13-prr1  us-central1-c  c4-standard-4     true         10.128.0.67  34.170.44.164  RUNNING
   

   Compute Engine ZONE の名前を記録します。この例では us-central1-c です。

3. SSH を使用してクラスタノードに接続します。

   gcloud compute ssh NODE_NAME \
       --zone=COMPUTE_ZONE
   

   COMPUTE_ZONE は、前の手順で取得した Compute Engine ゾーンの名前に置き換えます。

4. カーネル メッセージを調べます。

   sudo dmesg |grep -A10 -i "Performance"
   

   出力は次のようになります。

   [    0.307634] Performance Events: generic architected perfmon, full-
   width counters, Intel PMU driver.
   # Several lines omitted
   

   この出力は、PMU ドライバが初期化されていることを示しています。

次のステップ

• 最小 CPU プラットフォームを選択する方法を確認する