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HugePages 관리

쿠버네티스는 파드의 애플리케이션에 미리 할당된 huge page의 할당과 사용을 지원한다. 이 페이지에서는 사용자가 huge page를 사용하는 방법에 대해 설명한다.

시작하기 전에

1. 쿠버네티스 노드는 노드에 대한 huge page 용량을 보고하기 위해 huge page를 미리 할당해야 한다. 노드는 여러 크기의 huge page를 미리 할당할 수 있다.

노드는 모든 huge page 리소스를 스케줄 가능한 리소스로 자동 검색하고 보고한다.

API

리소스 이름 hugepages-<size> (<size> 는 특정 노드에서 지원되는 정수값을 사용하는 가장 간단한 2진 표기법)를 사용하여 컨테이너 레벨의 리소스 요구 사항을 통해 huge page를 사용할 수 있다. 예를 들어, 노드가 2048KiB 및 1048576KiB 페이지 크기를 지원하는 경우, 스케줄 가능한 리소스인 hugepages-2Mi 와 hugepages-1Gi 를 노출한다. CPU나 메모리와 달리, huge page는 오버커밋을 지원하지 않는다. 참고로 hugepage 리소스를 요청하는 경우, 메모리 또는 CPU 리소스도 요청해야 한다.

파드는 단일 파드 스펙에 여러 개의 huge page 크기를 사용할 수 있다. 이 경우 모든 볼륨 마운트에 대해 medium: HugePages-<hugepagesize> 표기법을 사용해야 한다.

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: huge-pages-example
spec:
  containers:
  - name: example
    image: fedora:latest
    command:
    - sleep
    - inf
    volumeMounts:
    - mountPath: /hugepages-2Mi
      name: hugepage-2mi
    - mountPath: /hugepages-1Gi
      name: hugepage-1gi
    resources:
      limits:
        hugepages-2Mi: 100Mi
        hugepages-1Gi: 2Gi
        memory: 100Mi
      requests:
        memory: 100Mi
  volumes:
  - name: hugepage-2mi
    emptyDir:
      medium: HugePages-2Mi
  - name: hugepage-1gi
    emptyDir:
      medium: HugePages-1Gi

파드는 동일한 크기의 huge page들을 요청하는 경우에만 medium: HugePages 를 사용할 수 있다.

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: huge-pages-example
spec:
  containers:
  - name: example
    image: fedora:latest
    command:
    - sleep
    - inf
    volumeMounts:
    - mountPath: /hugepages
      name: hugepage
    resources:
      limits:
        hugepages-2Mi: 100Mi
        memory: 100Mi
      requests:
        memory: 100Mi
  volumes:
  - name: hugepage
    emptyDir:
      medium: HugePages

• Huge page 요청(requests)은 제한(limits)과 같아야 한다. 제한이 지정되었지만, 요청은 지정되지 않은 경우 이것이 기본값이다.
• Huge page는 컨테이너 범위에서 격리되므로, 각 컨테이너에는 컨테이너 사양에서 요청한대로 cgroup 샌드박스에 대한 제한이 있다.
• Huge page가 지원하는 EmptyDir 볼륨은 파드 요청보다 더 많은 huge page 메모리를 사용하지 말아야 한다.
• shmget() 의 SHM_HUGETLB 를 통해 huge page를 사용하는 애플리케이션은 proc/sys/vm/hugetlb_shm_group 과 일치하는 보충 그룹(supplemental group)으로 실행해야 한다.
• 네임스페이스에서의 huge page 사용은 hugepages-<size> 토큰을 사용하는 cpu 또는 memory 와 같은 다른 컴퓨트 리소스와 비슷한 리소스쿼터(ResourceQuota)를 통해 제어할 수 있다.
• 다양한 크기의 huge page 지원이 기능 게이트로 제공된다. kubelet클러스터의 각 노드에서 실행되는 에이전트. Kubelet은 파드에서 컨테이너가 확실하게 동작하도록 관리한다. 및 kube-apiserver쿠버네티스 API를 제공하는 컨트롤 플레인 컴포넌트. (--feature-gates=HugePageStorageMediumSize=true)의 HugePageStorageMediumSize 기능 게이트를 사용하여 활성화할 수 있다.