摘要: ### RDMA RDMA(全称RemoteDirect Memory Access) 它为了解决网络传输中服务器端数据处理的延迟而产生。 它的原理是将待传输的数据从一台计算机的内存,直接传输到另一台计算机的内存,整个传输过程无需操作系统和协议栈的介入。由于旁路了操作系统协议栈,通讯过程极大的降低了CPU的使用率,减少了内核的内存复制,以及用户态与内核态的上下文切换。 常见的RDMA
RDMA
RDMA(全称RemoteDirect Memory Access) 它为了解决网络传输中服务器端数据处理的延迟而产生。
它的原理是将待传输的数据从一台计算机的内存,直接传输到另一台计算机的内存,整个传输过程无需操作系统和协议栈的介入。由于旁路了操作系统协议栈,通讯过程极大的降低了CPU的使用率,减少了内核的内存复制,以及用户态与内核态的上下文切换。
常见的RDMA实现有三种,基于以太网的Roce网络(RDMA over Converged Ethernet), InfiniBand, iWARP。
阿里云支持RDMA
阿里云支持超级计算集群SCC,同时支持RoCE网络和VPC网络,其中RoCE网络专用于RDMA通信。SCC 主要用于高性能计算和人工智能/机器学习、科学/工程计算、数据分析、音视频处理等应用场景。
RoCE(RDMA over Convergent Ethernet)网络速度达到InfiniBand网络的性能,且能支持更广泛的基于Ethernet的应用。 介绍: 可以在ECS控制台直接购买包年包月的SCC机型虚拟机。容器支持RDMA
容器服务目前已支持RDMA,您可以将SCC机型的ECS添加到容器集群中,并通过RDMA的Device plugin 在调度层面支持 RDMA。
通过声明 resourcesLimitrdma/hca: 1
,可以指定将容器调度到RDMA的ecs上。 创建容器集群
进入, 选择创建Kubernetes集群。由于SCC目前仅在上海地域支持,容器集群的地域请选择 华东2(上海) 。 配置完其他参数后,点击集群创建,等待集群创建成功。
部署RDMA Device plugin
在容器服务控制台中,选择使用模板部署。 部署支持RDMA的Device plugin, 选择对应的集群和命名空间,模板如下:
apiVersion: v1kind: ConfigMapmetadata: name: rdma-devices namespace: kube-systemdata: config.json: | { "mode" : "hca" }--- apiVersion: extensions/v1beta1kind: DaemonSetmetadata: name: rdma-device-plugin namespace: kube-systemspec: template: metadata: annotations: scheduler.alpha.kubernetes.io/critical-pod: "" labels: name: rdma-sriov-dp-ds spec: hostNetwork: true tolerations: - key: CriticalAddonsOnly operator: Exists containers: - image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/acs/rdma-device-plugin name: k8s-rdma-device-plugin imagePullPolicy: IfNotPresent securityContext: privileged: true volumeMounts: - name: device-plugin mountPath: /var/lib/kubelet/device-plugins - name: config mountPath: /k8s-rdma-sriov-dev-plugin volumes: - name: device-plugin hostPath: path: /var/lib/kubelet/device-plugins - name: config configMap: name: rdma-devices items: - key: config.json path: config.json
通过手动添加的方式将SCC的ECS加入集群中
- 创建SCC的ECS, 并且和容器集群在同一个VPC下。并且加入相同安全组
- 在容器服务控制台上操作 集群-> 更多 -> 添加已有ECS。 使用手动添加, 并选择创建的RDMA机器。获取添加脚本。
- 登录上ECS, 执行脚本。 最终添加成功有如下显示:
- 在节点 -> 标签管理中,给rdma节点增加标签 aliyun.accelerator/rdma: true
- 增加标签后能够看到节点上的RDMA的device plugin pod被成功分配到SCC的节点上
部署两个测试镜像
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: rdma-test-podspec: restartPolicy: OnFailure containers: - image: mellanox/centos_7_4_mofed_4_2_1_2_0_0_60 name: mofed-test-ctr securityContext: capabilities: add: [ "IPC_LOCK" ] resources: limits: rdma/hca: 1 command: - sh - -c - | ls -l /dev/infiniband /sys/class/net sleep 1000000---apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: rdma-test-pod-1spec: restartPolicy: OnFailure containers: - image: mellanox/centos_7_4_mofed_4_2_1_2_0_0_60 name: mofed-test-ctr securityContext: capabilities: add: [ "IPC_LOCK" ] resources: limits: rdma/hca: 1 command: - sh - -c - | ls -l /dev/infiniband /sys/class/net sleep 1000000
在一个容器中执行 ib\_read\_bw -q 30
另一个容器中执行 ib\_read\_bw -q 30 <上一个容器的 ip>
出现测试结果,说明两个容器之间可以通过RDM完成数据传输。 带宽为5500Mb/S, 约44Gbit/s。
tips: RDMA通讯建连过程普遍分为 TCP 和 RDMA_CM 两种实现,如果应用程序使用RDMA_CM 的建连的方式,vpc网络插件中分配的pod ip 无法作为RDMA_CM 地址, 容器需要设置HostNetwork。并将bond0 ip 设置为CM的通讯地址。
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