Scelta della piattaforma CPU minima

Questa pagina mostra come specificare una piattaforma CPU minima per i nodi nei cluster di Google Kubernetes Engine (GKE).

Perché scegliere una piattaforma CPU minima?

La specifica di una piattaforma CPU minima è utile se hai bisogno di funzionalità e specifiche della CPU specifiche, ad esempio una frequenza di base elevata o una funzionalità di gestione dell'alimentazione ottimizzata.

Alcuni carichi di lavoro avanzati con elevata intensità di calcolo nei settori della grafica, dei giochi e dell'analisi possono utilizzare le funzionalità specifiche disponibili tramite diversi set di funzionalità della piattaforma CPU, come AVX-2 e AVX-512. La scelta di una piattaforma CPU specifica può comportare notevoli miglioramenti in termini di tempo di esecuzione e prestazioni. Se specifichi una piattaforma CPU minima, i tuoi carichi di lavoro possono ottenere questi vantaggi in modo più prevedibile e puoi assicurarti che i tuoi nodi non utilizzino mai una piattaforma CPU inappropriata per i loro carichi di lavoro.

Come scegliere una piattaforma

La tabella seguente mostra come scegliere una piattaforma CPU minima in base al modo in cui utilizzi GKE:

Ambito Descrizione Configurazione del cluster supportata
A livello di carico di lavoro (opzione consigliata)

Scegli una piattaforma minima nella specifica del pod. GKE pianifica questi pod come segue:

  • Autopilot: GKE pianifica i pod sui nodi con la piattaforma specificata o successiva.
  • Standard: GKE pianifica i pod solo su nodi con la piattaforma specificata. Ad esempio, se esiste un pool di nodi Intel Ice Lake e i nuovi pod richiedono un minimo di Intel Cascade Lake, GKE crea un nuovo pool di nodi con Intel Cascade Lake, anche se Intel Ice Lake è una piattaforma più avanzata.

A livello di nodo e cluster Scegli una piattaforma CPU minima quando crei un nuovo cluster o un nuovo pool di nodi in modalità standard. Questa impostazione non supporta il provisioning automatico dei nodi. Per istruzioni, vai a Scegliere una piattaforma CPU minima a livello di pool di nodi. Nuovo cluster o pool di nodi standard

Prezzi

Puoi scegliere una piattaforma CPU minima senza costi aggiuntivi.

Prima di iniziare

Prima di iniziare, assicurati di aver eseguito le seguenti operazioni:

  • Attiva l'API Google Kubernetes Engine.
    • Attiva l'API Google Kubernetes Engine
  • Se vuoi utilizzare Google Cloud CLI per questa attività, installa e poi inizializza gcloud CLI. Se hai già installato gcloud CLI, ottieni la versione più recente eseguendo gcloud components update.

Verificare la disponibilità della piattaforma CPU

Le piattaforme CPU disponibili variano in base alla zona di calcolo in cui vengono eseguiti i nodi. Devi controllare quali piattaforme CPU sono disponibili in una zona anche se utilizzi cluster Autopilot o cluster Standard regionali.

Per controllare le piattaforme disponibili in una zona specifica, esegui il seguente comando:

gcloud compute zones describe COMPUTE_ZONE

Sostituisci COMPUTE_ZONE con il nome di una zona, ad esempio us-central1-a. Se utilizzi un tipo di cluster regionale, specifica il nome di una zona nella regione.

L'output è simile al seguente:

availableCpuPlatforms:
- Intel Ice Lake
- Intel Cascade Lake
- Intel Skylake
- Intel Broadwell
- Intel Haswell
- Intel Ivy Bridge
- Intel Sandy Bridge
- AMD Milan
- AMD Rome
- Ampere Altra
- Intel Sapphire Rapids

Quando utilizzi questi valori per richiedere una piattaforma CPU minima, sostituisci gli spazi con trattini bassi nel nome della piattaforma. Ad esempio, AMD_Milan.

Scegliere una piattaforma CPU minima a livello di workload

Se utilizzi i cluster GKE Autopilot o i cluster GKE Standard con il provisioning automatico dei nodi, puoi scegliere una piattaforma CPU minima nella specifica del pod. Quando esegui il deployment del carico di lavoro, GKE pianifica questi pod solo sui nodi con la piattaforma specificata o versioni successive. Ti consigliamo di utilizzare questo metodo.

Autopilot

In Autopilot, richiedi una piattaforma CPU minima e una classe di calcolo. La classe di calcolo deve supportare la piattaforma CPU. Autopilot supporta la selezione di una piattaforma CPU minima per la classe di calcolo Balanced. Per un elenco delle piattaforme CPU disponibili in ogni classe di calcolo, consulta Quando utilizzare classi di calcolo specifiche.

Salva il seguente manifest come min-cpu.yaml:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: min-cpu-platform
  labels:
    app: min-cpu
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: min-cpu
  template:
    metadata:
      labels:
        app: min-cpu
    spec:
      nodeSelector:
        cloud.google.com/compute-class: "COMPUTE_CLASS"
        supported-cpu-platform.cloud.google.com/PLATFORM: "true"
      containers:
      - name: hello-app
        image: us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:1.0
        ports:
        - containerPort: 8080
        resources:
          requests:
            cpu: 250m

Sostituisci quanto segue:

  • PLATFORM: il nome della piattaforma CPU, ad esempio AMD_Milan. Il nome della piattaforma è sensibile alle maiuscole e deve essere delimitato da trattini bassi.
  • COMPUTE_CLASS: il nome della classe di calcolo, che deve essere Balanced.

Standard

Nei cluster standard con il provisioning automatico dei nodi abilitato, richiedi una piattaforma CPU insieme a una famiglia di macchine Compute Engine. La famiglia di macchine deve supportare la piattaforma CPU. Per un elenco delle piattaforme supportate per ogni famiglia di macchine, consulta Piattaforme CPU di Compute Engine.

Salva il seguente manifest come min-cpu.yaml:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: min-cpu-platform
  labels:
    app: min-cpu
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: min-cpu
  template:
    metadata:
      labels:
        app: min-cpu
    spec:
      nodeSelector:
        cloud.google.com/machine-family: MACHINE_FAMILY
        cloud.google.com/requested-min-cpu-platform: PLATFORM
      containers:
      - name: hello-app
        image: us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/hello-app:1.0
        ports:
        - containerPort: 8080
        resources:
          requests:
            cpu: 250m

Sostituisci quanto segue:

  • PLATFORM: il nome della piattaforma CPU, ad esempio AMD_Milan. Il nome della piattaforma è sensibile alle maiuscole e deve essere delimitato da trattini bassi.
  • MACHINE_FAMILY: il nome della famiglia di macchine, ad esempio n2d.

Esegui il deployment del carico di lavoro:

kubectl apply -f min-cpu.yaml

I nodi mantengono la stessa piattaforma per tutto il ciclo di vita, a meno che la piattaforma CPU specificata non venga ritirata, nel qual caso i nodi vengono eseguiti su una piattaforma più recente.

Scegliere una piattaforma CPU minima a livello di pool di nodi

Per i cluster GKE Standard senza provisioning automatico dei nodi, puoi specificare una piattaforma CPU minima quando crei un nuovo cluster o un pool di nodi. Devi utilizzare questo approccio solo se non puoi utilizzare l'impostazione a livello di carico di lavoro. Questa impostazione non influisce sul provisioning automatico dei nodi.

gcloud

Per creare un nuovo pool di nodi con una piattaforma CPU minima utilizzando gcloud CLI, imposta il flag --min-cpu-platform e specifica il nome della piattaforma CPU:

gcloud container node-pools create POOL_NAME \
    --cluster CLUSTER_NAME \
    --region COMPUTE_REGION \
    --min-cpu-platform PLATFORM

Sostituisci quanto segue:

  • POOL_NAME: il nome del nuovo pool di nodi.
  • CLUSTER_NAME: il nome del tuo cluster.
  • COMPUTE_REGION: la regione per il cluster.
  • PLATFORM: la piattaforma CPU che vuoi eseguire nel pool di nodi, ad esempio "Intel Broadwell".

Console

  1. Vai alla pagina Google Kubernetes Engine nella console Google Cloud.

    Vai a Google Kubernetes Engine

  2. Nell'elenco dei cluster, fai clic sul nome del cluster da modificare.

  3. Fai clic su Aggiungi pool di nodi.

  4. Configura il pool di nodi come preferisci.

  5. Nel riquadro di navigazione, fai clic su Nodi.

  6. In Configurazione macchina,

  7. Nell'elenco a discesa Serie, seleziona un tipo di macchina.

  8. Nell'elenco a discesa Tipo di macchina, seleziona Personalizzato.

  9. Seleziona Core e Memoria come preferisci.

  10. Fai clic su Piattaforma CPU e GPU.

  11. Nell'elenco a discesa Piattaforma CPU, seleziona la piattaforma che preferisci.

  12. Fai clic su Crea.

API

Includi la proprietà minCpuPlatform all'interno del campo nodeConfig nel corpo della richiesta. Il valore di minCpuPlatform deve essere il nome della piattaforma, ad esempio Intel Haswell, Intel Broadwell e Intel Sandy Bridge.

Ad esempio, la seguente richiesta crea un nuovo pool di nodi che esegue la piattaforma Intel Broadwell:

POST https://container.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/regions/COMPUTE_REGION/clusters/CLUSTER_NAME/nodePools

{
  'nodePool': {
    'name': 'POOL_NAME',
    'nodeConfig': {
      'minCpuPlatform': 'Intel Broadwell'
      ...
    }
    ...
  }
}

Sostituisci quanto segue:

  • PROJECT_ID: il tuo ID progetto.
  • COMPUTE_REGION: la regione per il cluster.
  • CLUSTER_NAME: il nome del tuo cluster.
  • POOL_NAME: il nome del nuovo pool di nodi.

Se specifichi la piattaforma quando crei un cluster, l'impostazione della piattaforma CPU minima si applica al pool di nodi predefinito nel nuovo cluster.

Alternative

GKE ti consente anche di selezionare le piattaforme CPU minime utilizzando i seguenti metodi:

Alternative

Flag a livello di cluster

--autoprovisioning-min-cpu-platform flag

Limitazioni

Le seguenti limitazioni si applicano a tutti i metodi di selezione di una piattaforma CPU minima:

  • Si applicano tutte le limitazioni delle piattaforme CPU minime di Compute Engine.
  • La disponibilità di piattaforme CPU specifiche varia in base alla zona.
  • Il tipo di macchina E2 non supporta le piattaforme CPU minime. Devi selezionare un tipo di macchina diverso.
  • I cluster Autopilot supportano la selezione della piattaforma solo per la classe di calcolo Balanced, non per le classi di calcolo predefinite o Scale-Out.
  • Se il tuo workload Autopilot richiede più di 80 vCPU, la piattaforma CPU minima deve essere Intel Ice Lake o successiva. Se specifichi una piattaforma meno avanzata, il pod potrebbe rimanere nello stato Pending a tempo indeterminato.

Alla impostazione della piattaforma CPU minima del cluster o del pool di nodi si applica la seguente limitazione:

Se selezioni una piattaforma CPU minima meno avanzata della piattaforma CPU predefinita nella zona o se la piattaforma selezionata non è più disponibile, GKE controlla se è disponibile una piattaforma più recente allo stesso costo. Se esiste una piattaforma più recente allo stesso costo, GKE crea i nodi utilizzando la piattaforma più recente. Se non esiste una piattaforma più recente allo stesso costo, la creazione del cluster o del pool di nodi non riesce.

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