Exercício – Configurar pools de nós spot com o dimensionador automático de cluster em um cluster do AKS

  • 10 minutos

Os pools de nós do usuário do tipo spot permitem que você acesse a capacidade de computação não utilizada do Azure com preços menores, mas ainda dão suporte a cenários de computação de alto desempenho.

No exercício anterior, você criou um pool de nós de usuário padrão, usou o dimensionador automático de cluster para gerenciar a criação de nós e dimensionou manualmente a contagem de nós.

Aqui, você adicionará um pool de nós do usuário spot com dimensionamento automático para reduzir os custos operacionais do cluster, em um cenário em que o uso ainda varia mas não é tão previsível. Você também implantará uma carga de trabalho com a afinidade de nó habilitada para que o pod seja agendado em nós no pool de nós spot.

Habilitar versão prévia dos recursos na sua assinatura

  1. Entre no Azure Cloud Shell com a sua conta do Azure. Selecione a versão Bash do Cloud Shell.

    Azure Cloud Shell

    Cuidado

    Este exercício usa a versão prévia dos recursos. Depois que você habilitar a versão prévia de alguns recursos no Azure, os padrões poderão ser usados para todos os clusters do AKS (Serviço de Kubernetes do Azure) criados na assinatura. Teste a versão prévia dos recursos em assinaturas que não sejam de produção a fim de evitar efeitos colaterais imprevistos nas implantações de produção.

  2. Registre o sinalizador spotpoolpreview executando o comando az feature register. Esse comando usa dois parâmetros: o namespace (que identifica o provedor de recursos com o qual você está registrando o recurso) e o nome (que identifica o recurso, em si).

    az feature register --namespace "Microsoft.ContainerService" --name "spotpoolpreview"

  3. Verifique se o registro foi bem-sucedido consultando a tabela da lista de recursos. Execute o comando az feature list para executar a consulta. O registro do recurso pode levar vários minutos para ser concluído, portanto, você precisará verificar o resultado periodicamente.

    az feature list -o table --query "[?contains(name, 'Microsoft.ContainerService/spotpoolpreview')].{Name:name,State:properties.state}"

  4. Quando o registro do recurso for concluído, execute o comando az provider register com o parâmetro --namespace para atualizar o registro:

    az provider register --namespace Microsoft.ContainerService

Instalar as extensões de versão prévia da CLI do Azure

  1. Para trabalhar com essa versão prévia, você deve usar a extensão de versão prévia da CLI do Azure para o AKS, aks-preview. Instale a versão 0.4.0 da extensão de versão prévia da CLI do Azure executando o comando az extension add:

    az extension add --name aks-preview

    Verifique a versão instalada da extensão se você já tiver instalado a versão prévia. Execute o comando az extension show para consultar a versão da extensão:

    az extension show --name aks-preview --query [version]

    Atualize a extensão executando o comando az extension update se você tiver instalado a extensão anteriormente e precisar atualizá-la para uma versão mais recente:

    az extension update --name aks-preview

Criar um pool de nós spot

É recomendável criar um pool de nós separado que seja compatível com o serviço de processamento em lotes. Esse pool de nós é um pool de nós spot que usa a política de remoção Excluir e um preço máximo de spot igual a -1.

  1. Execute o mesmo comando az aks nodepool add do exercício anterior para adicionar um novo pool de nós spot ao cluster. Você precisará alterar o nome do pool de nós e adicionar alguns outros parâmetros para identificar esse pool de nós como um pool de nós spot.

    Insira os seguintes valores para definir os parâmetros do pool de nós:

    • Nome: batchprocpl2
    • Prioridade: Spot
    • Política de remoção: Delete
    • Preço máximo de spot: -1

    Execute o seguinte comando para criar o pool de nós spot:

    az aks nodepool add \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --cluster-name $AKS_CLUSTER_NAME \
    --name batchprocpl2 \
    --enable-cluster-autoscaler \
    --max-count 3 \
    --min-count 1 \
    --priority Spot \
    --eviction-policy Delete \
    --spot-max-price -1 \
    --node-vm-size Standard_DS2_v2 \
    --no-wait

    Tenha em mente que essa solicitação pode falhar devido a restrições de capacidade na localização selecionada.

  2. Execute o comando az aks nodepool show para mostrar os detalhes do novo pool de nós spot para o serviço de processamento em lotes:

    az aks nodepool show \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --cluster-name $AKS_CLUSTER_NAME \
    --name batchprocpl2

    Aqui está um exemplo da saída do comando.

    {
"agentPoolType": "VirtualMachineScaleSets",
"availabilityZones": null,
"count": 3,
"enableAutoScaling": true,
"enableNodePublicIp": false,
"id": "/subscriptions/xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx/resourcegroups/rg-akscostsaving/providers/Microsoft.ContainerService/managedClusters/akscostsaving-17835/agentPools/batchprocpl2",
"maxCount": 3,
"maxPods": 110,
"minCount": 1,
"mode": "User",
"name": "batchprocpl2",
"nodeImageVersion": "AKSUbuntu-1604-2020.06.10",
"nodeLabels": {
    "kubernetes.azure.com/scalesetpriority": "spot"
},
"nodeTaints": [
    "kubernetes.azure.com/scalesetpriority=spot:NoSchedule"
],
"orchestratorVersion": "1.17.9",
"osDiskSizeGb": 128,
"osType": "Linux",
"provisioningState": "Creating",
"proximityPlacementGroupId": null,
"resourceGroup": "akscostsavinggrp",
"scaleSetEvictionPolicy": "Delete",
"scaleSetPriority": "Spot",
"spotMaxPrice": -1.0,
"tags": null,
"type": "Microsoft.ContainerService/managedClusters/agentPools",
"upgradeSettings": {
    "maxSurge": null
},
"vmSize": "Standard_DS2_v2",
"vnetSubnetId": null
}

    Alguns valores desse resultado são distintamente diferentes do que você viu nos pools de nós anteriores. Vamos examinar esses itens:

    • O valor da propriedade enableAutoScaling está definido como true.

    • Os valores maxCount e minCount estão definidos.

    • A propriedade scaleSetEvictionPolicy está definida como Delete.

    • A propriedade scaleSetPriority está definida como Spot.

    • A propriedade spotMaxPrice está definida como -1.

    • nodeLabels e nodeTaints são aplicados a este pool de nós. Use esses valores para agendar cargas de trabalho nos nós deste pool de nós.

Configurar um namespace

  1. Execute o comando kubectl create namespace para criar um namespace chamado costsavings para o aplicativo. Você usará esse namespace para facilitar a seleção das cargas de trabalho.

    kubectl create namespace costsavings

    Você verá uma confirmação indicando que o namespace foi criado:

    namespace/costsavings created

Agendar um pod com a afinidade de nó spot

Você pode agendar um pod para ser executado em um nó spot adicionando uma tolerância e uma afinidade ao arquivo de manifesto de implantação do pod. Quando a tolerância e a afinidade do nó correspondem ao taint e ao rótulo aplicados aos nós spot, o pod é agendado nesses nós.

Os nós em um pool de nós spot recebem um taint igual akubernetes.azure.com/scalesetpriority=spot:NoSchedule e um rótulo igual a kubernetes.azure.com/scalesetpriority=spot. Use as informações neste par de chave-valor na seção tolerations e affinity do arquivo de manifesto YAML de suas cargas de trabalho. Com o segundo pool de processamento em lotes configurado como um pool de nós spot, agora você pode criar um arquivo de implantação para agendar cargas de trabalho a serem executadas nele.

  1. Crie um arquivo de manifesto para a implantação do Kubernetes chamado spot-node-deployment.yaml usando o editor integrado:

    code spot-node-deployment.yaml

    Dica

    O Cloud Shell inclui um editor de arquivos integrado. O editor do Cloud Shell é compatível com recursos como o realce de idioma, a paleta de comandos e um explorador de arquivos. Para criação e edição de arquivo simples, inicie o editor executando code . no terminal do Cloud Shell. Essa ação abre o editor com o diretório de trabalho ativo definido no terminal. Para abrir o arquivo de manifesto diretamente para edição rápida, execute code spot-node-deployment.yaml. Esse comando abre o editor sem o explorador de arquivos.

  2. Cole o seguinte texto no arquivo:

    apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  labels:
    env: test
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
  tolerations:
  - key: "kubernetes.azure.com/scalesetpriority"
    operator: "Equal"
    value: "spot"
    effect: "NoSchedule"
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: "kubernetes.azure.com/scalesetpriority"
            operator: In
            values:
            - "spot"

  3. Pressione Ctrl+S para salvar o arquivo e, em seguida, pressione Ctrl+Q para fechar o editor.

  4. Execute o comando kubectl apply para aplicar a configuração e implantar o aplicativo no namespace costsavings:

    kubectl apply \
--namespace costsavings \
-f spot-node-deployment.yaml

    Você verá uma saída semelhante a este exemplo:

    pod/nginx created

  5. Busque mais informações sobre o pod em execução usando o sinalizador -o wide ao executar o comando kubectl get pods. Nesse caso, é recomendável que você veja em qual nó o pod está agendado. Lembre-se de consultar os pods no namespace costsavings.

    kubectl get pods --namespace costsavings -o wide

    Você verá uma saída semelhante a este exemplo:

    NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE                                   NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx   1/1     Running   0          43s   10.244.3.3   aks-batchprocpl2-25254417-vmss000000   <none>           <none>

    Observe o nome do nó, aks-batchprocpl2-25254417-vmss000000. Esse nó faz parte do pool de nós spot batchprocpl2 que você criou anteriormente.