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阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩

基于GPU的指标扩缩容


在深度学习训练中，训练完成的模型，通过Serving服务提供模型服务。本文介绍如何构建弹性自动伸缩的Serving服务。


Kubernetes 支持HPA模块进行容器伸缩，默认支持CPU和内存等指标。原生的HPA基于Heapster，不支持GPU指标的伸缩，但是支持通过CustomMetrics的方式进行HPA指标的扩展。我们可以通过部署一个基于Prometheus Adapter 作为CustomMetricServer，它能将Prometheus指标注册的APIServer接口，提供HPA调用。 通过配置，HPA将CustomMetric作为扩缩容指标， 可以进行GPU指标的弹性伸缩。


前提


您需要创建一个容器服务Kubernets集群，并完成GPU监控部分的部署 阿里云容器Kubernetes监控- GPU监控， 完成部署Promethues用于监控GPU使用指标，我们将通过Prometheus 里的监控数据作为参考指标进行弹性伸缩。


注意


当HPA配置自定义监控指标进行伸缩指标后， 将无法使用原生HPA基于Heapster的CPU和Memory的伸缩。


部署


登录master上执行脚本，生成Prometheus Adapter的证书


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第1张图片


部署Prometheus CustomMetric Adapter


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第2张图片


角色授权， 如果使用custom-metric以外的命名空间， 需要修改模板中的namespace字段：


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第3张图片


部署完成后，可以通过customMetric的ApiServer调用，验证Prometheus Adapter部署成功


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第4张图片


修改controller-manager配置，使用CustomMetric 作为hpa伸缩指标


登录到三个master上，分别执行脚本，修改ApiServer的HPA配置


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第5张图片


检测修改结果


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第6张图片


伸缩指标


至此，我们已经部署了一个Prometheus 的CustomMetric Server， 我们通过adapter-config这个configMap配置Prometheus 提供暴露给ApiServer 的指标


支持以下GPU指标：


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第7张图片


使用GPU指标进行自动伸缩


部署一个deployment


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第8张图片


创建一个基于GPU指标伸缩的HPA


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第9张图片


查看HPA的指标以及指标值


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第10张图片


部署一个fast-style-transfer的压测应用


这个应用会不断向serving发送图片，用于模拟压力测试


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第11张图片


压测部署完成后，可以在监控面板的【GPU应用监控】看到指标变化


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第12张图片


也能够通过HPA看到指标变化


640?wx_fmt=png


压测一段时间后可以看到pod扩容


640?wx_fmt=png


监控界面也可以看到扩容的的pod以及GPU指标：


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第13张图片


将压测容器停止


执行以下命令，将压测应用停止:


640?wx_fmt=png


（也可以在控制台上执行部署伸缩操作）


在HPA上检查dutyCycle指标变化为0


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第14张图片


一段时间后检查容器是否成功缩容


640?wx_fmt=png


阿里云容器服务Kubernetes 基于GPU指标自动伸缩_第15张图片


end

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