Adicionar um pool de nós do Azure Spot a um cluster do AKS (Serviço de Kubernetes do Azure)

Artigo
08/02/2024

Neste artigo, você adiciona um pool de nós Spot secundário a um cluster existente do AKS (Serviço de Kubernetes do Azure).

Um pool de nós Spot é apoiado por um Conjunto de dimensionamento de Máquinas Virtuais do Azure Spot. Com as VMs Spot no seu cluster do AKS, você pode aproveitar a capacidade do Azure não utilizada com economias de custos significativas. A quantidade de capacidade disponível não utilizada varia com base em muitos fatores, como região, hora do dia e tamanho do nó.

Quando você implanta um pool de nós Spot, o Azure aloca os nós Spot se houver capacidade disponível e implanta um conjunto de dimensionamento Spot que faz o backup do pool de nós Spot em um único domínio padrão. Não há SLA para os nós Spot. Não há garantias de alta disponibilidade. Se o Azure precisar de capacidade de volta, a infraestrutura do Azure removerá os nós Spot.

Os nós spot são ótimos para cargas de trabalho que podem lidar com interrupções, encerramentos antecipados ou remoções. Por exemplo, cargas de trabalho como trabalhos de processamento em lotes, ambientes de desenvolvimento e teste e grandes cargas de trabalho de computação podem ser boas candidatas a serem agendadas em um pool de nós Spot.

Antes de começar

Este artigo pressupõe uma compreensão básica dos conceitos do Kubernetes e do Azure Load Balancer. Para obter mais informações, confira Principais conceitos do Kubernetes para o AKS (Serviço de Kubernetes do Azure).
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Quando você cria um cluster para usar um pool de nós Spot, o cluster deve usar Conjuntos de Dimensionamento de Máquinas Virtuais para pools de nós e o balanceador de carga de SKU Padrão. Você também deve adicionar outro pool de nós depois de criar seu cluster, que é abordado neste tutorial.
Este artigo exige a execução da CLI do Azure versão 2.14 ou posterior. Execute az --version para encontrar a versão. Se você precisa instalar ou atualizar, consulte Instalar a CLI do Azure.

Limitações

As seguintes limitações se aplicam ao criar e gerenciar clusters do AKS com um pool de nós Spot:

Um pool de nós Spot não pode ser um pool de nós padrão, ele só pode ser usado como um pool secundário.
Não é possível atualizar o painel de controle e os pools de nós ao mesmo tempo. Você deve atualizá-los separadamente ou remover o pool de nós Spot para atualizar o plano de controle e os pools de nós restantes ao mesmo tempo.
Um pool de nós Spot precisa usar Conjuntos de Dimensionamento de Máquinas Virtuais.
Você não pode alterar ScaleSetPriority ou SpotMaxPrice após a criação.
Ao definir SpotMaxPrice, o valor deve ser -1 ou um valor positivo com até cinco casas decimais.
Um pool de nós spot tem o rótulo kubernetes.azure.com/scalesetpriority:spot, o taint kubernetes.azure.com/scalesetpriority=spot:NoSchedule e os pods do sistema têm anti-afinidade.
Você precisa adicionar uma afinidade e uma tolerância correspondentes para agendar cargas de trabalho em um pool de nós Spot.

Adicionar um pool de nós Spot a um cluster do AKS

Ao adicionar um pool de nós Spot a um cluster existente, ele deve ser um cluster com vários pools de nós habilitados. Ao criar um cluster do AKS com vários pools de nós habilitados, você cria um pool de nós com um priority de Regular por padrão. Para adicionar um pool de nós Spot, especifique Spot como o valor de priority. Para obter mais detalhes sobre como criar um cluster do AKS com vários pools de nós, consulte usar vários pools de nós.

Criar um pool de nós com uma priority de Spot utilizando o comando az aks nodepool add.

az aks nodepool add \
    --resource-group myResourceGroup \
    --cluster-name myAKSCluster \
    --name spotnodepool \
    --priority Spot \
    --eviction-policy Delete \
    --spot-max-price -1 \
    --enable-cluster-autoscaler \
    --min-count 1 \
    --max-count 3 \
    --no-wait

No comando anterior, o priority de Spot torna o pool de nós um pool de nós Spot. O parâmetro eviction-policy está definido como Delete, que é o valor padrão. Quando você define a política de remoção para Delete, os nós no conjunto de dimensionamento subjacente do pool de nós são excluídos quando são removidos.

Você também pode definir a política de despejo como Deallocate, o que significa que os nós no conjunto de dimensionamento subjacente serão definidos para o estado stop-dealocated após o despejo. Os nós no estado stopped-deallocated contam de acordo com sua cota de computação e podem causar problemas com a colocação em escala ou atualização do cluster. Os valores eviction-policy e priority só podem ser definidos durante a criação do pool de nós. Esses valores não podem ser atualizados posteriormente.

O comando anterior também habilita o dimensionamento automático de cluster , que recomendamos usar com pools de nós Spot. Com base nas cargas de trabalho em execução no cluster, o dimensionamento automático do cluster escala o número de nós para cima e para baixo. Para pools de nós Spot, o dimensionador automático de cluster aumentará o número de nós após uma remoção se mais nós ainda forem necessários. Se você alterar o número máximo de nós que um pool de nós pode ter, também precisará ajustar o valor maxCount associado ao cluster de dimensionamento automático. Se você não usar um dimensionamento automático de cluster, após o despejo, o pool de Spots acabará diminuindo para 0 e exigirá uma operação manual para receber quaisquer nós Spot adicionais.

Importante

Só agende cargas de trabalho em pools de nós Spot que possam lidar com interrupções, como trabalhos de processamento em lotes e ambientes de teste. Recomendamos que você configure taints e tolerâncias no seu pool de nós Spot para garantir que somente cargas de trabalho capazes de lidar com despejos de nós sejam programadas em um pool de nós Spot. Por exemplo, o comando acima adiciona um taint de kubernetes.azure.com/scalesetpriority=spot:NoSchedule, portanto, apenas os pods com uma tolerância correspondente são agendados nesse nó.

Verificar o pool de nós Spot

Verifique se o pool de nós foi adicionado usando o comando az aks nodepool show e confirmando se scaleSetPriority é Spot.
```
az aks nodepool show --resource-group myResourceGroup --cluster-name myAKSCluster --name spotnodepool
```

Agende um pod para ser executado no nó Spot

Para agendar um pod para ser executado em um nó Spot, você pode adicionar uma tolerância e uma afinidade de nó que correspondam ao taint aplicado ao seu nó Spot.

O exemplo a seguir mostra uma parte de um arquivo YAML que define uma tolerância correspondente ao taint kubernetes.azure.com/scalesetpriority=spot:NoSchedule e uma afinidade de nó correspondente ao rótulo kubernetes.azure.com/scalesetpriority=spot usado na etapa anterior com regras requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution epreferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution de afinidade de nó:

spec:
  containers:
  - name: spot-example
  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"
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 1
        preference:
          matchExpressions:
          - key: another-node-label-key
            operator: In
            values:
            - another-node-label-value

Ao implantar um pod com essa tolerância e afinidade de nós, o Kubernetes agenda com êxito o pod nos nós com o taint e o rótulo aplicados. Neste exemplo, as seguintes regras se aplicam:

O nó deve ter um rótulo com a chave kubernetes.azure.com/scalesetpriority e o valor desse rótulo deve ser spot.
O nó de preferência tem um rótulo com a chave another-node-label-key e o valor desse rótulo deve ser another-node-label-value.

Para obter mais informações, consulte Atribuir pods a nós.

Atualizar um pool de nós Spot

Quando você atualiza um pool de nós Spot, o AKS emite internamente um cordão e um aviso de despejo, mas nenhum dreno é aplicado. Não há nós de aumento disponíveis para atualizações do pool de nós Spot. Fora dessas alterações, o comportamento ao atualizar os pools de nós Spot é consistente com o de outros tipos de pool de nós.

Para obter mais informações sobre atualização, confira Atualizar um cluster do AKS.

Preço máximo para um pool Spot

O preço para instâncias do Spot é variável com base na região e na SKU. Para obter mais informações, confira as informações de preços do Linux e do Windows.

Com preços variáveis, você tem a opção de definir um preço máximo, em dólares americanos (USD), usando até cinco casas decimais. Por exemplo, o valor 0,98765 seria um preço máximo de USD 0,98765 por hora. Se você definir o preço máximo como -1, a instância não será removida com base no preço. Enquanto houver capacidade e cota disponíveis, o preço da instância será o preço mais baixo do preço atual de uma instância Spot ou de uma instância padrão.

Próximas etapas

Neste artigo, você aprendeu a adicionar um pool de nós Spot a um cluster do AKS. Para obter mais informações sobre como controlar os pods nos pools de nós, confira Melhores práticas para recursos avançados do agendador no AKS.

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