Questa pagina mostra come configurare il multi-threading simultaneo nei cluster Google Kubernetes Engine (GKE).
Panoramica
I nodi GKE sono istanze di macchine virtuali (VM) Compute Engine che GKE crea per tuo conto. Su queste VM è comune il multi-threading simultaneo (SMT)
abilitato per impostazione predefinita. SMT è la capacità di eseguire più thread
indipendenti su un singolo core CPU fisico. Con SMT abilitata, un singolo core fisico può eseguire due CPU virtuali (vCPU) come thread separati e indipendenti. Ad esempio, un nodo GKE n2-standard-32 esegue
32 vCPU su 16 core CPU fisiche.
Con l'introduzione della configurabilità SMT sui nodi GKE, ora puoi configurare SMT in modo che il numero di vCPU effettive sia uguale al numero di core fisici, il che significa che i tuoi nodi GKE possono utilizzare il core fisico completo per vCPU.
Vantaggi
La configurazione di SMT su GKE offre i seguenti vantaggi.
Prestazioni migliorate
Alcuni carichi di lavoro di computing ad alte prestazioni (HPC) potrebbero registrare un miglioramento delle prestazioni disattivando SMT. In genere, per molte attività di calcolo generali o che richiedono molti I/O, l'SMT può aumentare significativamente la velocità effettiva dell'applicazione. Al contrario, per i job legati al calcolo in cui entrambi i core virtuali sono associati al calcolo, SMT può ostacolare le prestazioni complessive dell'applicazione e aggiungere una varianza non deterministica ai job. Pertanto, con SMT disabilitato, alcune applicazioni HPC potrebbero ottenere prestazioni migliori e più prevedibili.
Costi di licenze ridotti
Alcuni contratti di licenza software hanno modelli di fatturazione collegati al numero di vCPU utilizzate. La disabilitazione di SMT riduce della metà il numero di vCPU per ogni core, il che potrebbe ridurre i costi delle licenze. Per ulteriori informazioni, consulta il contratto di licenza.
Consulta la sezione relativa ai pricing per capire le modalità di fatturazione di Google Cloud quando è configurato SMT.
Limitazioni
- Tipi di macchina: SMT non è configurabile sui
tipi di macchina con meno di 2 vCPU
(ad esempio
n1-standard-1) o sul tipo di macchina Tau T2D. - Provisioning automatico dei nodi: la configurabilità SMT non è supportata per i cluster in cui è abilitato il provisioning automatico dei nodi.
- Gestore della scalabilità automatica dei cluster: la scalabilità da zero nodi con la possibilità di configurare SMT è supportata solo sul gestore della scalabilità automatica dei cluster per i cluster che eseguono GKE versione 1.21 o successive.
- GKE Sandbox: puoi configurare le impostazioni SMT nei nodi GKE Sandbox nei cluster GKE Standard che eseguono la versione 1.24.2-gke.300 e successive utilizzando il flag
--threads-per-coree nelle versioni precedenti utilizzando un DaemonSet autonomo. Per le istruzioni, consulta GKE Sandbox. Poiché il multi-threading è disabilitato per impostazione predefinita in GKE Sandbox prima della versione 1.24.2-gke.300, la configurazione di SMT utilizzandothreads-per-corenon è supportata. Se utilizzi GKE Sandbox e vuoi abilitare SMT, consulta SMT potrebbe essere disabilitato. - Modalità cluster: la configurabilità SMT non è supportata sui cluster GKE Autopilot.
Prezzi
SMT per GKE viene fatturato in base ai prezzi di Compute Engine per SMT sottostanti. Ti viene addebitato il costo per il numero di vCPU definito dal tipo di macchina di una VM, non per il numero di thread eseguiti su ciascun core. Anche se configuri SMT, continuerai a ricevere fatturato per il numero predefinito di vCPU definito dal tipo di macchina VM. Per ulteriori informazioni sulle modalità di fatturazione per le VM, consulta Prezzi delle istanze VM.
Ad esempio, un nodo GKE creato utilizzando il tipo di macchina n2-standard-8 viene eseguito con SMT abilitato per impostazione predefinita e può eseguire fino a 8 vCPU, ovvero 2 vCPU per ciascuno dei quattro core CPU fisici. Se configuri SMT in modo che utilizzi un solo thread per core (effettivamente 4 vCPU), ti vengono comunque addebitate 8 vCPU.
Configura SMT
Puoi configurare SMT su nuovi cluster o pool di nodi specificando il numero di thread per core.
La tabella seguente mostra i possibili valori dei thread per core e il comportamento SMT corrispondente per il nodo:
| Thread per core | Comportamento SMT |
|---|---|
null (non specificato) |
VM predefinita di Compute Engine |
0 |
Non valido |
1 |
SMT disattivato |
2 |
SMT attivo |
> 2 |
Non valido |
Configura SMT su un nuovo cluster
Puoi configurare SMT su nuovi cluster utilizzando gcloud CLI o la console Google Cloud.
gcloud
Per configurare SMT, esegui questo comando:
gcloud container clusters create CLUSTER_NAME \
--machine-type=MACHINE_TYPE \
--threads-per-core=THREADS_PER_CORE
Sostituisci quanto segue:
CLUSTER_NAME: il nome del nuovo cluster.MACHINE_TYPE: il tipo di macchina da utilizzare per i nodi GKE. Deve essere un tipo di macchina con 2 o più vCPU.THREADS_PER_CORE: il numero di thread per core fisico. La tabella precedente mostra i valori che puoi specificare.
Per un elenco completo delle opzioni, consulta la documentazione di gcloud container clusters create.
Console
Vai alla pagina Google Kubernetes Engine nella console Google Cloud.
Fai clic su add_box Crea.
Nella finestra di dialogo Crea cluster, accanto a GKE Standard, fai clic su Configura.
Nel menu di navigazione, nella sezione Pool di nodi, fai clic sul nome di un pool di nodi, quindi su Nodi.
Nella sezione Configurazione macchina, seleziona un Tipo di macchina supportato, ad esempio e2-standard-2.
Fai clic su Piattaforma CPU e GPU.
Dal menu a discesa Rapporto tra vCPU e core, seleziona una delle seguenti opzioni:
- 1 vCPU per core: disattiva SMT.
- 2 vCPU per core: mantieni attivo SMT.
Configura il cluster e i pool di nodi come richiesto, quindi fai clic su Crea.
Configura SMT su un nuovo pool di nodi
Puoi configurare SMT su nuovi pool di nodi utilizzando gcloud CLI o la console Google Cloud.
gcloud
Per configurare SMT, esegui questo comando:
gcloud container node-pools create POOL_NAME \
--cluster=CLUSTER_NAME \
--machine-type=MACHINE_TYPE \
--threads-per-core=THREADS_PER_CORE
Sostituisci quanto segue:
POOL_NAME: il nome del nuovo pool di nodi.CLUSTER_NAME: il nome del cluster esistente.MACHINE_TYPE: il tipo di macchina da utilizzare per i nodi GKE. Deve essere un tipo di macchina con 2 o più vCPU.THREADS_PER_CORE: il numero di thread per core fisico. La tabella precedente mostra i valori che puoi specificare.
Per un elenco completo delle opzioni, consulta la documentazione di gcloud container clusters create.
Console
Vai alla pagina Google Kubernetes Engine nella console Google Cloud.
Fai clic sul nome del cluster che vuoi modificare.
Fai clic su Aggiungi pool di nodi.
Nel menu di navigazione, fai clic su Nodi.
Nella sezione Configurazione macchina, seleziona una Famiglia di macchine e un Tipo di macchina che supporti SMT, ad esempio n2-standard-2.
Fai clic su Piattaforma CPU e GPU.
Dal menu a discesa Rapporto tra vCPU e core, seleziona una delle seguenti opzioni:
- 1 vCPU per core: disattiva SMT.
- 2 vCPU per core: mantieni attivo SMT.
Configura il pool di nodi in base alle tue esigenze, quindi fai clic su Crea.
Verificare la configurazione SMT
Linux
Per verificare la configurazione SMT sui nodi Linux, segui questi passaggi:
Accedi tramite SSH al nodo:
gcloud compute ssh NODE_NAMESostituisci
NODE_NAMEcon il nome del tuo nodo.Controlla il numero di vCPU:
cat /proc/cpuinfo | grep processor | wc -lL'output è simile al seguente:
16Se imposti il numero di thread per core su
1, l'output dovrebbe mostrare la metà del numero predefinito di vCPU della VM di Compute Engine. Ad esempio, l'output pern2-standard-32con SMT disattivato dovrebbe essere16anziché il valore predefinito di32.
Windows
Per verificare la configurazione SMT sui nodi Windows, segui questi passaggi:
Imposta un nome utente e una password su RDP per il nodo:
gcloud compute reset-windows-password NODE_NAMESostituisci
NODE_NAMEcon il nome del tuo nodo.Stabilisci una connessione a
EXTERNAL_IP:3389per la VM.Esegui questo comando PowerShell:
Get-WmiObject -Class Win32_Processor -ComputerName. | Select-Object -Property [a-z]* | Select NumberOfCores,NumberOfLogicalProcessorsSe imposti il numero di thread per core su
1, il valore diNumberOfCoresdovrebbe essere uguale al valoreNumberOfLogicalProcessors, come nell'output di esempio seguente:Output (example n1-standard-2 with SMT off) NumberOfCores NumberOfLogicalProcessors ------------- ------------------------- 1 1
Passaggi successivi
- Scopri di più sui tipi di macchine disponibili.
- Scopri come specificare una piattaforma CPU minima per i tuoi nodi GKE.
- Scopri come utilizzare i nodi single-tenant di Compute Engine in GKE.