RDMA
RDMA(全称RemoteDirect Memory Access) 它为了解决网络传输中服务器端数据处理的延迟而产生。
它的原理是将待传输的数据从一台计算机的内存，直接传输到另一台计算机的内存，整个传输过程无需操作系统和协议栈的介入。由于旁路了操作系统协议栈，通讯过程极大的降低了CPU的使用率，减少了内核的内存复制，以及用户态与内核态的上下文切换。
常见的RDMA实现有三种，基于以太网的Roce网络(RDMA over Converged Ethernet)， InfiniBand， iWARP。
阿里云支持RDMA
阿里云支持超级计算集群SCC，同时支持RoCE网络和VPC网络，其中RoCE网络专用于RDMA通信。SCC 主要用于高性能计算和人工智能/机器学习、科学/工程计算、数据分析、音视频处理等应用场景。
RoCE（RDMA over Convergent Ethernet）网络速度达到InfiniBand网络的性能，且能支持更广泛的基于Ethernet的应用。
介绍： https://www.alibabacloud.com/help/zh/doc-detail/60576.htm
可以在ECS控制台直接购买包年包月的SCC机型虚拟机。 https://www.alibabacloud.com/help/zh/doc-detail/61978.htm
容器支持RDMA
容器服务目前已支持RDMA，您可以将SCC机型的ECS添加到容器集群中，并通过RDMA的Device plugin 在调度层面支持 RDMA。
通过声明 resourcesLimit rdma/hca: 1 ，可以指定将容器调度到RDMA的ecs上。
创建容器集群
进入容器服务控制台， 选择创建Kubernetes集群。由于SCC目前仅在上海地域支持，容器集群的地域请选择 华东2（上海） 。 配置完其他参数后，点击集群创建，等待集群创建成功。
部署RDMA Device plugin
在容器服务控制台中，选择使用模板部署。 部署支持RDMA的Device plugin， 选择对应的集群和命名空间，模板如下：
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: rdma-devices
namespace: kube-system
data:
config.json: |
{
"mode" : "hca"
}
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: DaemonSet
metadata:
name: rdma-device-plugin
namespace: kube-system
spec:
template:
metadata:
annotations:
scheduler.alpha.kubernetes.io/critical-pod: ""
labels:
name: rdma-sriov-dp-ds
spec:
hostNetwork: true
nodeSelector:
aliyun.accelerator/rdma: "true"
tolerations:
- key: CriticalAddonsOnly
operator: Exists
containers:
- image: registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/acs/rdma-device-plugin
name: k8s-rdma-device-plugin
imagePullPolicy: IfNotPresent
securityContext:
privileged: true
volumeMounts:
- name: device-plugin
mountPath: /var/lib/kubelet/device-plugins
- name: config
mountPath: /k8s-rdma-sriov-dev-plugin
volumes:
- name: device-plugin
hostPath:
path: /var/lib/kubelet/device-plugins
- name: config
configMap:
name: rdma-devices
items:
- key: config.json
path: config.json通过手动添加的方式将SCC的ECS加入集群中
- 创建SCC的ECS， 并且和容器集群在同一个VPC下。并且加入相同安全组
- 在容器服务控制台上操作 集群-> 更多 -> 添加已有ECS。 使用手动添加， 并选择创建的RDMA机器。获取添加脚本。
- 登录上ECS， 执行脚本。 最终添加成功有如下显示:
- 在节点 -> 标签管理中，给rdma节点增加标签 aliyun.accelerator/rdma: true
- 增加标签后能够看到节点上的RDMA的device plugin pod被成功分配到SCC的节点上
部署两个测试镜像
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: rdma-test-pod
spec:
restartPolicy: OnFailure
containers:
- image: mellanox/centos_7_4_mofed_4_2_1_2_0_0_60
name: mofed-test-ctr
securityContext:
capabilities:
add: [ "IPC_LOCK" ]
resources:
limits:
rdma/hca: 1
command:
- sh
- -c
- |
ls -l /dev/infiniband /sys/class/net
sleep 1000000
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: rdma-test-pod-1
spec:
restartPolicy: OnFailure
containers:
- image: mellanox/centos_7_4_mofed_4_2_1_2_0_0_60
name: mofed-test-ctr
securityContext:
capabilities:
add: [ "IPC_LOCK" ]
resources:
limits:
rdma/hca: 1
command:
- sh
- -c
- |
ls -l /dev/infiniband /sys/class/net
sleep 1000000在一个容器中执行 ib\_read\_bw -q 30
另一个容器中执行 ib\_read\_bw -q 30 <上一个容器的 ip>
出现测试结果，说明两个容器之间可以通过RDM完成数据传输。 带宽为5500Mb/S, 约44Gbit/s。
tips: RDMA通讯建连过程普遍分为 TCP 和 RDMA_CM 两种实现，如果应用程序使用RDMA_CM 的建连的方式，vpc网络插件中分配的pod ip 无法作为RDMA_CM 地址， 容器需要设置HostNetwork。并将bond0 ip 设置为CM的通讯地址。
