Kueue⼊⾨ Kubernetes Meetup Tokyo #50(2022/04/27) @bells17

▶ @bells17 ▶ Software Engineer ▶ 普段やってること: + Kubernetes 関連コンポーネントの開発 + Kubernetes as a Service開発 ▶ Kubernetes SIG-Docs Japanese localization reviewer ▶ Kubernetes Internal Organizer ▶ #kubenews ▶ @bells17_

#kubenews ほぼ毎週⾦曜22:00~YouTubeで配信中 Kubernetes/Cloud Native関連のニュースを中⼼に技術雑談してます

このセッションでわかること ▶ Kueueというアプリケーションがどんなものかを簡単に紹介できればと思ってます

Kueueとは？

Kueue ▶ Kubernetesネイティブなバッチ(ジョブ)スケジューラー ▶ Jobリソースを(ある意味)拡張することでJobリソースのキューイングの 仕組みを提供してくれるアプリケーションになっている ▶ キュー管理者は予めResourceFlavor/ClusterQueue/Queueリソースを設定 しておくことで、バッチユーザーが設定したキューを利⽤することができる

Kueue Overview https://bit.ly/kueue-controller-design

Kueue ▶ 以下のようなポイントはKubernetes⾃⾝の仕組みを使いつつ実現している + Jobリソースのマネジメントはkube-controller-managerを利⽤ + Podのスケジューリングはkube-schedulerを利⽤ ▶ Volcano(kube-batch)のJob API、ジョブライフサイクル管理、スケジューラー といったコアKubernetesにすでに存在する多くの機能を 再実装している点を問題に感じたのがKueueを作成した背景の1つのよう ▶ ドキュメントなどから主なユースケースとしてMLワークロードのような ⼤規模バッチを多数同時並列で実⾏したいようなユースケースにおいて バッチの実⾏順序のコントロールやキューイングなどを⾏うため利⽤する想定？ + ここらへん詳しい⼈教えてください (Design Docs読んでもなんとなくしか想像できなかった)

Kueue ▶ Kubernetesコミュニティの #wg-batch により開発されているよう ▶ 2022/4/12にv0.1.0がリリースされたばかり ▶ リポジトリ: https://github.com/kubernetes-sigs/kueue + 今回調べたのはv0.1.0のバージョン + https://github.com/kubernetes-sigs/kueue/tree/v0.1.0 ▶ Design Docs(controller): https://bit.ly/kueue-controller-design ▶ Design Docs(API): https://bit.ly/kueue-apis ▶ Old Proposal: https://bit.ly/k8s-job-management

ちょっとだけKueue Architecture

デモ

k8sクラスターを構築~Kueueをインストール LJOEDSFBUFDMVTUFSOBNFLVFVFFYBNQMF LVCFDUMBQQMZGIUUQTHJUIVCDPNDFSUNBOBHFSDFSUNBOBHFSSFMFBTFT EPXOMPBEWDFSUNBOBHFSZBNM LVCFDUMXBJUGPSDPOEJUJPOBWBJMBCMFUJNFPVUTODFSUNBOBHFS EFQMPZNFOUTDFSUNBOBHFSXFCIPPL LVCFDUMBQQMZLHJUIVCDPNLVCFSOFUFTTJHTLVFVFDPOpHEFGBVMU W

状態チェック LVCFDUMHFUOPEF /".&45"56430-&4"(&7&34*0/ LVFVFFYBNQMFDPOUSPMQMBOF3FBEZDPOUSPMQMBOF NBTUFSNTW LVCFDUMOLVFVFTZTUFNHFUEFQMPZ /".&3&"%:6150%"5&"7"*-"#-&"(& EFQMPZNFOUBQQTLVFVFDPOUSPMMFSNBOBHFSNT LVCFDUMHFUDSEcHSFQLVFVFYLTJP DMVTUFSRVFVFTLVFVFYLTJP5; RVFVFTLVFVFYLTJP5; SFTPVSDFqBWPSTLVFVFYLTJP5; XPSLMPBETLVFVFYLTJP5;

Kueueに必要なカスタムリソースを設定 DBU&04TFUUJOHZBNM BQJ7FSTJPOLVFVFYLTJPWBMQIB LJOE3FTPVSDF'MBWPS NFUBEBUB OBNFEFGBVMU BQJ7FSTJPOLVFVFYLTJPWBMQIB LJOE2VFVF NFUBEBUB OBNFTQBDFEFGBVMU OBNFNBJO TQFD DMVTUFS2VFVFDMVTUFSUPUBM &04 DBU&04TFUUJOHZBNM BQJ7FSTJPOLVFVFYLTJPWBMQIB LJOE$MVTUFS2VFVF NFUBEBUB OBNFDMVTUFSUPUBM TQFD OBNFTQBDF4FMFDUPS\^NBUDIBMM SFTPVSDFT OBNFDQV qBWPST OBNFEFGBVMU RVPUB NJO &04 LVFCDUMBQQMZa GTFUUJOHTZBNM

Jobを作成 DBU&04KPCZBNM BQJ7FSTJPOCBUDIW LJOE+PC NFUBEBUB HFOFSBUF/BNFTBNQMFKPC BOOPUBUJPOT LVFVFYLTJPRVFVFOBNFNBJORVFVF໊Λࢦఆ TQFD QBSBMMFMJTN DPNQMFUJPOT TVTQFOEUSVFUSVFʹ͢Δ͜ͱͰ,VFVFͷॲཧର৅ʹ UFNQMBUF TQFD DPOUBJOFST OBNFEVNNZKPC JNBHFHDSJPLTTUBHJOHQFSGUFTUTTMFFQMBUFTU BSHT<T> SFTPVSDFT SFRVFTUT DQVl SFTUBSU1PMJDZ/FWFS &04 LVCFDUMDSFBUFGKPCZBNM

Jobを確認する LVCFDUMHFUKPCPZBNM BQJ7FSTJPOW JUFNT BQJ7FSTJPOCBUDIW LJOE+PC NFUBEBUB BOOPUBUJPOT LVFVFYLTJPRVFVFOBNFNBJO HFOFSBUF/BNFTBNQMFKPC MBCFMT DPOUSPMMFSVJEGDFDBBGBFGD KPCOBNFTBNQMFKPCMK OBNFTBNQMFKPCMK OBNFTQBDFEFGBVMU ʜ TQFDTVTQFOEUSVF͕ফ͑ͯΔ CBDLP⒎-JNJU DPNQMFUJPOT QBSBMMFMJTN TFMFDUPS NBUDI-BCFMT DPOUSPMMFSVJEGDFDBBGBFGD ʜ

Podが起動する LVCFDUMHFUQPE /".&3&"%:45"5643&45"354"(& TBNQMFKPCMKKGL$PNQMFUFENT TBNQMFKPCMKNGLS$PNQMFUFENT TBNQMFKPCMKWONQ$PNQMFUFENT

デモまとめ ▶ Kueueをインストールする ▶ ResourceFlavor/ClusterQueue/QueueリソースをセットアップするとKueueを利 ⽤する準備が完了 ▶ Jobリソースを以下のように設定して作成するとKueueがJobの スケジューリングを管理 ▶ “kueue.x-k8s.io/queue-name”アノテーションで利⽤するQueueを指定 ▶ .spec.suspend: true に設定してJobを作成 ▶ 後はKueueがClusterQueueなどの設定に応じてJobをスケジューリング (Jobの.spec.suspendをfalseに変更する) ▶ 以下のような仕組みはKubernetesの機能をそのまま利⽤ ▶ Job→Podリソースの作成 ▶ NodeへのPodのスケジューリング

まとめ

まとめ ▶ Kueueの全体像をデモを交えながら簡単に説明しました ▶ 本当はKueueの実際の実装に即したアーキテクチャなどやClusterQueueの各種機能の紹介 も⾏いたかったのですが、時間の関係で別で⾏えればと思います ▶ MLワークロード扱かったりVolcanoを触ったりしたことないので、ここらへん詳しい⽅ Kueueの印象とか使い勝⼿良さそうかとか教えてください！ ▶ 調査メモ: https://zenn.dev/bells17/scraps/16625963e51d23 ▶ 検証リポジトリ: https://github.com/bells17/tmp/tree/main/kueue-example

Thanks / Question? ▶ @bells17 ▶ Slide: https://speakerdeck.com/bells17 ▶ @bells17_