使用硬件DSA进行数据流加速

索引

• 前提条件

• DSA加速功能的优势

• 使用DSA加速功能

• 验证DSA加速功能

前提条件

• 已创建ACK Pro集群，且集群版本为1.18及以上版本。具体操作，请参见创建Kubernetes托管版集群。

• 已通过kubectl连接Kubernetes集群。具体操作，请参见获取集群KubeConfig并通过kubectl工具连接集群。

• 已安装ack-koordinator组件（原ack-slo-manager），且组件版本为v1.2.0-ack1.2及以上版本。关于安装ack-koordinator组件的具体操作，请参见ack-koordinator（ack-slo-manager）。

  说明

  ack-koordinator适配了原resource-controller组件的所有功能。如果您正在使用resource-controller，请您先卸载resource-controller，再安装ack-koordinator。关于卸载组件的具体操作，请参见卸载resource-controller。

• 已确保多NUMA机型为神龙裸金属ecs.ebmc、ecs.ebmg、ecs.ebmgn、ecs.ebmr、ecs.ebmhfc、ecs.scc等五、 六、七、八代机型。

  说明

  内存就近访问加速功能尤其对ecs.ebmc8i.48xlarge、ecs.c8i.32xlarge、ecs.g8i.48xlarge的八代机型提供更好的支持。关于ECS实例规格族，请参见ECS实例规格。

费用说明

ack-koordinator组件本身的安装和使用是免费的，不过需要注意的是，在以下场景中可能产生额外的费用：

• ack-koordinator是非托管组件，安装后将占用Worker节点资源。您可以在安装组件时配置各模块的资源申请量。

• ack-koordinator默认会将资源画像、精细化调度等功能的监控指标以Prometheus的格式对外透出。若您配置组件时开启了ACK-Koordinator开启Prometheus监控指标选项并使用了阿里云Prometheus服务，这些指标将被视为自定义指标并产生相应费用。具体费用取决于您的集群规模和应用数量等因素。建议您在启用此功能前，仔细阅读阿里云Prometheus计费说明，了解自定义指标的免费额度和收费策略。您可以通过账单和用量查询，监控和管理您的资源使用情况。

DSA加速功能的优势

八代Intel机型处理器集成了英特尔®DSA硬件，并基于Alinux 3增加了相关驱动。在此机型中安装ack-koordinator组件，容器化自适应开启DSA加速功能，将相关内存操作从CPU卸载至DSA硬件，实现数据拷贝和转换的加速，并有效缓解过程中的CPU抖动。DSA加速功能更多优势如下。

• 提升节点上数据密集型工作负载的数据处理效能，优化OS内核中内存均衡、规整等的内存操作，提升整机内存的性能。

• 对于ack-koordinator的内存就近访问加速功能，DSA可以明显提升单次处理的速度，有效降低CPU核时。远端内存使用量越大，加速效果越明显，十万级到百万级内存页有30%~200%的速度提升和CPU节省。迁移约1.7 GB应用内存至本地，与无DSA硬件相比，迁移耗时降低至31.25%，带宽提升至320.00%。

  重要

  本文中提供的测试数据仅为理论值（参考值），实际数据以您的操作环境为准。

  

关于DSA更多信息，请参见Intel官方文档。

使用DSA加速功能

ack-koordinator组件对已集成DSA硬件的节点，将自动开启DSA加速功能，您只需在集群中部署该组件即可使用DSA加速功能，无需额外配置。关于ack-koordinator的内存就近访问加速功能，请参见多NUMA机型的容器内存就近访问加速。

验证DSA加速功能

内存就近访问加速功能以数据安全的方式将绑核应用远端NUMA上的内存迁移至本地，提高本地访存命中率，为内存密集型的工作负载提供更好的访存性能。

测试环境

DSA加速功能测试需要多NUMA架构机型，例如ecs.ebmc8i.48xlarge、ecs.c8i.32xlarge、ecs.g8i.48xlarge等。本文选用测试机型为ecs.ebmc8i.48xlarge。

测试步骤

1. 登录测试节点，执行以下指令，确认处理器已集成DSA硬件。

   ls /sys/bus/dsa

   预期输出无报错且目录非空，表明处理器已集成DSA硬件。

2. 部署测试应用，并为其开启内存就近访问加速功能。

   推荐使用内存密集型应用Redis。

   • 关于创建Redis应用的具体操作，请参见创建部署Redis应用。

   • 关于开启内存就近访问加速功能的具体操作，请参见通过Policy开启内存就近加速访问功能。

测试结论

对26.12 GB Redis远端内存进行就近访问加速所需的迁移时间，与CPU消耗（百万级内存页数）对比如下表所示。

结果说明：在DSA加速功能触发的内存迁移中，实际耗时降低至51.8%，平均CPU消耗降低至66.8%，所需核时降低至34.1%。DSA可以提升内存迁移的速度，并降低CPU消耗。