Arm アーキテクチャに Autopilot ワークロードをデプロイする

Autopilot

このページでは、Arm アーキテクチャに基づくノードをリクエストするために Google Kubernetes Engine（GKE）Autopilot デプロイメントを構成する方法について説明します。

Autopilot の Arm アーキテクチャについて

Autopilot クラスタは、特定のハードウェア要件があるワークロード用のコンピューティングクラスを提供します。こうしたコンピューティングクラスの中には、amd64 や arm64 など複数の CPU アーキテクチャをサポートするものがあります。

Arm ノードのユースケース

Arm アーキテクチャを使用したノードは、同様の x86 ノードよりも費用対効果の高いパフォーマンスを提供します。次のような状況では、Autopilot ワークロードに Arm を選択する必要があります。

環境では、ビルドとテストに Arm アーキテクチャが使用されている。
Arm CPU 上で動作する Android デバイス向けのアプリケーションを開発している。
マルチアーキテクチャイメージを使用しており、ワークロードの実行中に費用を最適化する必要がある。

Autopilot で Arm ノードをリクエストする方法

Pod 用に Arm ノードをリクエストするには、Arm アーキテクチャを使用したノードをリクエストし、Arm ノードをサポートするコンピューティングクラスをリクエストする必要があります。次のセクションでは、Pod 仕様のノードセレクタまたはノードアフィニティルールを使用して、コンピューティングクラスと Arm アーキテクチャをリクエストする方法について説明します。

Arm アーキテクチャをサポートするコンピューティングクラスのリストについては、Autopilot のコンピューティングクラスをご覧ください。

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。
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。

GKE バージョン 1.24.1-gke.1400 以降を実行している GKE Autopilot クラスタがあることを確認します。バージョンを設定するには、create コマンドまたは upgrade コマンドで --cluster-version フラグを使用します。
T2A Compute Engine マシンタイプ用の割り当てがあることを確認します。
Arm アーキテクチャ用に構築されたコンテナイメージを含む Pod があることを確認します。

コンピューティングクラスと Arm アーキテクチャをリクエストする

Autopilot に、Arm アーキテクチャをサポートするコンピューティングクラスに Pod を配置するように指示するには、nodeSelector またはノードアフィニティルールで次のラベルの両方を指定します。

cloud.google.com/compute-class: COMPUTE_CLASS
kubernetes.io/arch: arm64

COMPUTE_CLASS は、Arm アーキテクチャをサポートするコンピューティングクラスの名前（Scale-Out など）に置き換えます。

ワークロードをデプロイすると、Autopilot は次の処理を行います。

Arm ノードを自動的にプロビジョニングして Pod を実行します。
新しいノードを自動的に taint し、非 Arm Pod がそれらのノードでスケジュールされないようにします。
Arm Pod に toleration を自動的に追加して、新しいノードでのスケジューリングを可能にします。

Spot Pod 用に Arm アーキテクチャをリクエストすることもできます。

Arm アーキテクチャのリクエストの例

次の例の仕様は、ノードセレクタまたはノードアフィニティルールを使用して Autopilot で Arm アーキテクチャをリクエストする方法を示しています。

nodeSelector

次のマニフェストの例は、nodeSelector で Arm ノードをリクエストする方法を示しています。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-arm
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-arm
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-arm
    spec:
      nodeSelector:
        cloud.google.com/compute-class: Scale-Out
        kubernetes.io/arch: arm64
      containers:
      - name: nginx-arm
        image: nginx
        resources:
          requests:
            cpu: 2000m
            memory: 2Gi

nodeAffinity

ノードアフィニティを使用して Arm ノードをリクエストできます。使用するノードアフィニティのタイプを指定することもできます。

requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 指定されたコンピューティングクラスとアーキテクチャを使用する必要があります。
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 指定されたコンピューティングクラスとアーキテクチャをベストエフォートベースで使用します。たとえば、既存の x86 ノードが割り当て可能な場合、GKE は新しい Arm ノードをプロビジョニングするのではなく、Pod を x86 ノードに配置します。マルチアーキテクチャイメージマニフェストを使用しない限り、Pod はクラッシュします。特定のアーキテクチャを明示的にリクエストすることを強くおすすめします。

次のマニフェストの例では、Scale-Out クラスと Arm ノードが必要です。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-arm
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-arm
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-arm
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 25
      containers:
      - name: nginx-arm
        image: nginx
        resources:
          requests:
            cpu: 2000m
            memory: 2Gi
            ephemeral-storage: 1Gi
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: cloud.google.com/compute-class
                operator: In
                values:
                - Scale-Out
              - key: kubernetes.io/arch
                operator: In
                values:
                - arm64

推奨事項

パイプラインの一部としてマルチアーキテクチャイメージをビルドして使用する。マルチアーキテクチャイメージを使用すると、Pod が x86 ノードに配置されている場合でも Pod が確実に実行されます。
ワークロードのマニフェストでアーキテクチャおよびコンピューティングクラスを明示的にリクエストします。そうしないと、Autopilot は、選択したコンピューティングクラスのデフォルトアーキテクチャを使用します（Arm ではない可能性があります）。

対象

次の Google Cloud リージョンでは、Arm アーキテクチャに Autopilot ワークロードをデプロイできます。

us-central1
europe-west4
asia-southeast1

トラブルシューティング

一般的なエラーとトラブルシューティング情報については、Arm ワークロードのトラブルシューティングをご覧ください。