最小 CPU プラットフォームを選択する

このページでは、Google Kubernetes Engine（GKE）クラスタ内のノードに最小 CPU プラットフォームを指定する方法について説明します。

最小 CPU プラットフォームを選択する理由

最小 CPU プラットフォームを指定すると、特定の CPU 機能と仕様（高い基本周波数や最適化された電力管理機能など）が必要な場合に役立ちます。

グラフィックス、ゲーム、分析などの分野における高度なコンピューティング負荷の高いワークロードでは、さまざまな CPU プラットフォームの機能セット（AVX-2 や AVX-512）により実現される機能の中から、個々のワークロードに適した機能を利用できます。特定の CPU プラットフォームを選択することで、実行時間が大幅に短縮され、パフォーマンスも大きく向上する可能性があります。最小 CPU プラットフォームを指定すると、より予測可能な方法でこのような利点をワークロードで活用できるだけでなく、ワークロードに適さない CPU プラットフォームをノードで決して使用しないようにすることもできます。

プラットフォームの選び方

次の表に、GKE の使用方法に基づいて最小 CPU プラットフォームを選択する方法を示します。

料金

最小 CPU プラットフォームは追加費用なしで選択できます。

始める前に

作業を始める前に、次のことを確認してください。

• Google Kubernetes Engine API を有効にする。
Google Kubernetes Engine API の有効化
• このタスクに Google Cloud CLI を使用する場合は、gcloud CLI をインストールして初期化する。すでに gcloud CLI をインストールしている場合は、gcloud components update を実行して最新のバージョンを取得する。

CPU プラットフォームが使用可能か確認する

使用可能な CPU プラットフォームは、ノードが実行されるコンピューティング ゾーンによって異なります。Autopilot クラスタまたはリージョン Standard クラスタを使用している場合でも、ゾーンで使用できる CPU プラットフォームを確認する必要があります。

特定のゾーンで使用可能なプラットフォームを確認するには、次のコマンドを実行します。

gcloud compute zones describe COMPUTE_ZONE

COMPUTE_ZONE は、ゾーン名（us-central1-a など）に置き換えます。リージョン クラスタタイプを使用する場合は、そのリージョン内のゾーンの名前を指定します。

出力は次のようになります。

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

これらの値を使用して最小 CPU プラットフォームをリクエストする場合は、プラットフォーム名のスペースをアンダースコアに置き換えてください。例: AMD_Milan。

最小 CPU プラットフォームをワークロードレベルで選択する

ノードの自動プロビジョニングで GKE Autopilot クラスタまたは GKE Standard クラスタを使用する場合は、Pod 仕様で最小 CPU プラットフォームを選択できます。ワークロードをデプロイすると、GKE は指定されたプラットフォーム以降のノードでのみそれらの Pod をスケジュールします。これが推奨の方法です。

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

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

ワークロードをデプロイします。

kubectl apply -f min-cpu.yaml

ノードはライフサイクル全体を通して同じプラットフォームを保持しますが、指定された CPU プラットフォームが廃止される場合は例外です。その場合、ノードはより新しいプラットフォームで実行されます。

最小 CPU プラットフォームをノードプール レベルで選択する

ノードの自動プロビジョニングなしの GKE Standard クラスタの場合、新しいクラスタまたはノードプールを作成するときに、最小 CPU プラットフォームを指定できます。この方法は、ワークロード レベルの設定を使用できない場合にのみ使用してください。この設定では、ノードの自動プロビジョニングはサポートされていません。

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

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

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

クラスタを作成するときにプラットフォームを指定すると、新しいクラスタのデフォルト ノードプールに最小 CPU プラットフォームの設定が適用されます。

別の方法

GKE では、次の方法で最小 CPU プラットフォームを選択することもできます。

制限事項

最小 CPU プラットフォームを選択するすべての方法には、次の制限が適用されます。

• Compute Engine の最小 CPU プラットフォームの制限はすべて適用されます。
• 特定の CPU プラットフォームの可能性は、ゾーンによって異なります。
• E2 マシンタイプは、最小 CPU プラットフォームをサポートしていません。別のマシンタイプを選択する必要があります。
• Autopilot クラスタは、Balanced コンピューティング クラス用のプラットフォームの選択のみをサポートしています。デフォルトまたは Scale-Out コンピューティング クラスはサポートされていません。
• Autopilot ワークロードが 80 個を超える vCPU をリクエストする場合、最小 CPU プラットフォームは Intel Ice Lake 以降にする必要があります。高度でないプラットフォームを指定すると、Pod が無期限に Pending 状態のままになる可能性があります。

クラスタまたはノードプールの最小 CPU プラットフォームの設定には、次の制限が適用されます。

最小 CPU プラットフォームとしてゾーン内のデフォルトの CPU プラットフォームよりも高度でないものを選択した場合、または選択したプラットフォームが使用できなくなった場合、GKE は同じ費用の新しいプラットフォームがあるかどうか確認します。同じ費用の新しいプラットフォームが存在する場合、GKE は新しいプラットフォームを使用してノードを作成します。同じに費用のプラットフォームが存在しない場合、クラスタまたはノードプールの作成は失敗します。

次のステップ

• 使用可能な CPU プラットフォームのリストを確認する。
• リージョンとゾーンについて詳細を確認する。
• ノードの詳細を学習する。