生产环境中的kubernetes 优先级与抢占
kubernetes 中的抢占功能是调度器比较重要的feature,但是真正使用起来还是比较危险,否则很容易把低优先级的pod给无辜kill。为了提高GPU集群的资源利用率,决定勇于尝试一番该featrue。当然使用之前还是得阅读一下相关的代码做到心里有数,出了问题也方便定位修复。
基本原理
优先级与抢占是为了确保一个高优先级的pod在调度失败后,可以通过"挤走" 低优先级的pod,腾出空间后保证它可以调度成功。 我们首先需要在集群中声明PriorityClass
来定义优先等级数值和抢占策略,
apiVersion: scheduling.k8s.io/v1
kind: PriorityClass
metadata:name: high
value: 10000
preemptionPolicy: Never
globalDefault: false
description: "This priority class should be used for high priority service pods."
---
apiVersion: scheduling.k8s.io/v1
kind: PriorityClass
metadata:name: low
value: -999
globalDefault: false
description: "This priority class should be used for log priority service pods."
如上所示定义了两个PriorityClass对象。然后就可以在pod中声明使用它了:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:labels:run: nginxname: high-nginx
spec:replicas: 1selector:matchLabels:run: nginxtemplate:metadata:labels:run: nginxspec:containers:- image: nginximagePullPolicy: Alwaysname: nginxresources:limits:cpu: "500m"priorityClassName: high
这个 Pod 通过 priorityClassName 字段。声明了要使用名叫 high-priority 的 PriorityClass。当这个 Pod 被提交给 Kubernetes 之后,Kubernetes 的 Priority AdmissionController 就会自动将这个 Pod 的spec.priority 字段设置为10000。
如下:
preemptionPolicy: Neverpriority: 10000priorityClassName: high
Pod创建好之后,调度器就会根据创建的priority进行调度的决策,首先会在等待队列中优先调度,如果调度失败就会进行抢占: 依次遍历所有的node找出最适合的node,将该nodename填充在spec.nominatedNodeName字段上,然后等待被抢占的pod全都退出后再次尝试调度到该node之上。具体的逻辑请自行阅读相关代码,此处不在赘述。
生产环境使用方式
- v1.14版本的kubernetes该feature已经GA,默认开启,但此时我们往往没有做好准备,如果直接给pod设置优先级会导致很多意料之外的抢占,造成故障。 (参见How a Production Outage Was Caused Using Kubernetes Pod Priorities)。所以建议在初次使用的时候还是先显式关闭抢占,只设置优先级,等集群中所有的pod都有了各自的优先级之后再开启,此时所有的抢占都是可预期的。可以通过kube-scheduler 配置文件中的
disablePreemption: true
进行关闭 - 调度器是根据优先级pod.spec.priority数值来决定优先级的,而用户是通过指定pod.sepc.priorityclass的名字来为pod选择优先级的,此时就需要Priority AdmissionController根据priorityclass name为pod自动转换并设置对应的priority数值。我们需要确保该admissionController开启,如果你的kube-apiserver中还是通过
--admission-control
flag来指定admissionoController的话需要手动添加Priority
admissonController,如果是通过--enable-admission-plugins
来指定的话,无需操作,该admissionController默认开启。 - 按照集群规划创建对应的
PriorityClass
及其对应的抢占策略,目前支持两种策略: Never, PreemptLowerPriority。 Never可以指定不抢占其他pod, 即使该pod优先级特别高,这对于一些离线任务较为友好。 非抢占调度在v1.15中为alpha, 需要通过--feature-gates=NonPreemptingPriority=true
进行开启。 - 在创建好了PriorityClass之后,需要防止高优先级的pod过分占用太多资源,使用resourceQuota机制来限制其使用量,避免低优先级的pod总是被高优先级的pod压制,造成资源饥饿。resoueceQuote可以通过指定scope为
PriorityClass
来限定某个优先级能使用的资源量:
apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:name: high-priority
spec:hard:pods: "10"scopeSelector:matchExpressions:- operator : InscopeName: PriorityClassvalues: ["high"]
如上即为限制高优先级的pod最多能创建10个。operator指定了作用的对象,operator: In
可以显式指定作用于的哪些priorityClass,operator: Exists
则指定作用于该namespace下的所有priorityClass。
- 有时候我们想要只有priorityClass对应的resourceQuota存在之后才能创建pod,确保所有的priorityClass的pod资源都是受控的。 如果那个namespacew没有该resourceQuota则拒绝该pod的创建,该操作可以通过指定
--admission-control-config-file
文件来设置,内容如下:
apiVersion: apiserver.k8s.io/v1alpha1
kind: AdmissionConfiguration
plugins:
- name: "ResourceQuota"configuration:apiVersion: resourcequota.admission.k8s.io/v1beta1kind: ConfigurationlimitedResources:- resource: podsmatchScopes:- scopeName: PriorityClass operator: Invalues: ["high"]
该配置定义了: "high"优先级的pod只能在指定的namespaces下创建,该namespaces有作用于"high"优先级的resouceQuota,上面第四步中的resouceQuota即可满足要求。
scopeName定义了作用的对象为priorityClass, operator指定了作用的范围,可以是In操作符,指定某几个value, 也可以是Exits操作符,指定所有的PriorityClass必须有对应的quota存在, 否则该namespace就无法创建该优先级的pod,这些操作符与上面resouceQuota中定义的一一对应。通过这样就限制了一些优先级只能在有资源约束的namespace下创建。
- 如果没有显式指定优先级,则默认的优先级值为0,需要结合业务规划决定是否有必要调整默认优先级。
- 对于一些daemonset需要显式设置较高的优先级来防止被抢占,在部署一个新的daemonset的时候需要考虑是否会造成大规模pod的抢占。
- 等到所有的优先级设置完毕之后就可以开启抢占功能了,此时集群中所有pending 的高优先级pod就会瞬间抢占,还是需要额外小心,确保集群中高优先级的pod不会导致低优先级的pod大规模被kill,如果我们提前设置了对应的resource quota值,则会有一定的资源约束。
- 优先级和抢占对于资源的精细化运营考验很大,对于resource quota的设置需要十分精细,需要考虑两个维度来设置: namespace层面和priority层面,我们既希望限制namespace使用的资源,有希望某个priority使用的资源,防止低优先级的pod资源饥饿。 可以在初期只考虑namespace层面的限制,priority层面通过上层业务来保证,例如创建任务的时候保证集群中高优先级的资源使用量不超过50%等。
其他思考
笔者的线上环境中, 有些再跑的模型训练任务业务对于自动failove实现不是很好,如果中途被抢占了只能从头开始计算,需要占用额外的GPU资源,这种工作类型不允许被抢占,但是如果把他设置为高优先级又不太合适,因为它确实不是最高的优先级,优先级最高的还是在线业务,不能让它抢占在线业务。 它属于中间优先级,可以抢占低优先级的pod。 经过探索发现目前kubernetes并不支持该中类型,当前支持的抢占策略为: Never, PreemptLowerPriority都无法满足需求。所以在此基础上开发了NonPreemptible
类型的抢占策略,该优先级的pod是不允许被其他人抢占的,调度还是按照优先级在队列里排队,但是一旦调度上去就无法被抢占。
这种抢占策略略显"霸道",所以需要谨慎使用,设置resouceQuota,并且只能由特定的任务使用。 并且为了不影响deamonset等优先级最高的任务,允许被某个指定Priority数值之上的pod抢占。并且随着业务的发展,这部分逻辑需要逐步去掉,之所有存在这部分逻辑是因为pod不能被中断,不能被抢占,所以还是需要使这些任务支持重启与挂起,具体来说就是: pod挂载远程磁盘并自动checkpoint,重启之后从以前的恢复点继续执行。等这些业务改造完成之后,逐步去掉这种工作抢占策略
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只能是等着,别无他法。说是卡着如果你看硬盘灯应该在读写。如果从 Win 10 无法正常回滚,只能是考虑备份数据后重装系统了。解决来方案一:管理员运行cmd:net stop WuAuServcd %windir%ren SoftwareDistribution SDoldnet start WuA…...
2022/11/19 21:17:09 - 计算机配置更新不起,电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?
原标题:电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?win7系统中在开机与关闭的时候总是显示“配置windows update请勿关闭计算机”相信有不少朋友都曾遇到过一次两次还能忍但经常遇到就叫人感到心烦了遇到这种问题怎么办呢?一般的方…...
2022/11/19 21:17:08 - 计算机正在配置无法关机,关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机...
关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!关机提示 windows7 正在配…...
2022/11/19 21:17:05 - 钉钉提示请勿通过开发者调试模式_钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用...
钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用 更新时间:2020-04-20 22:24:19 浏览次数:729次 区域: 南阳 > 卧龙 列举网提醒您:为保障您的权益,请不要提前支付任何费用! 虚拟位置外设器!!轨迹模拟&虚拟位置外设神器 专业用于:钉钉,外勤365,红圈通,企业微信和…...
2022/11/19 21:17:05 - 配置失败还原请勿关闭计算机怎么办,win7系统出现“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”,长时间没反应,无法进入系统的解决方案...
前几天班里有位学生电脑(windows 7系统)出问题了,具体表现是开机时一直停留在“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”这个界面,长时间没反应,无法进入系统。这个问题原来帮其他同学也解决过,网上搜了不少资料&#x…...
2022/11/19 21:17:04 - 一个电脑无法关闭计算机你应该怎么办,电脑显示“清理请勿关闭计算机”怎么办?...
本文为你提供了3个有效解决电脑显示“清理请勿关闭计算机”问题的方法,并在最后教给你1种保护系统安全的好方法,一起来看看!电脑出现“清理请勿关闭计算机”在Windows 7(SP1)和Windows Server 2008 R2 SP1中,添加了1个新功能在“磁…...
2022/11/19 21:17:03 - 请勿关闭计算机还原更改要多久,电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机怎么办...
许多用户在长期不使用电脑的时候,开启电脑发现电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机。。.这要怎么办呢?下面小编就带着大家一起看看吧!如果能够正常进入系统,建议您暂时移…...
2022/11/19 21:17:02 - 还原更改请勿关闭计算机 要多久,配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以...
配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机&#x…...
2022/11/19 21:17:01 - 电脑配置中请勿关闭计算机怎么办,准备配置windows请勿关闭计算机一直显示怎么办【图解】...
不知道大家有没有遇到过这样的一个问题,就是我们的win7系统在关机的时候,总是喜欢显示“准备配置windows,请勿关机”这样的一个页面,没有什么大碍,但是如果一直等着的话就要两个小时甚至更久都关不了机,非常…...
2022/11/19 21:17:00 - 正在准备配置请勿关闭计算机,正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了解决教程...
当电脑出现正在准备配置windows请勿关闭计算机时,一般是您正对windows进行升级,但是这个要是长时间没有反应,我们不能再傻等下去了。可能是电脑出了别的问题了,来看看教程的说法。正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了方法一…...
2022/11/19 21:16:59 - 配置失败还原请勿关闭计算机,配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机...
我们使用电脑的过程中有时会遇到这种情况,当我们打开电脑之后,发现一直停留在一个界面:“配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机”,等了许久还是无法进入系统。如果我们遇到此类问题应该如何解决呢࿰…...
2022/11/19 21:16:58 - 如何在iPhone上关闭“请勿打扰”
Apple’s “Do Not Disturb While Driving” is a potentially lifesaving iPhone feature, but it doesn’t always turn on automatically at the appropriate time. For example, you might be a passenger in a moving car, but your iPhone may think you’re the one dri…...
2022/11/19 21:16:57