feat: add volcano benchmark

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benchmark/README.md

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+# 基于KWOK评估Volcano的性能
+
+Volcano 社区不断优化调度程序的性能，确保Volcano满足大规模批处理工作负载的性能要求。因此，社区构建了一些有用的性能基准测试工具，这些工具可以在各个版本之间重复使用。本文档介绍了所有这些工具以及运行它们的步骤。
+
+请注意，性能结果会因底层硬件的不同而有很大差异。文档中发布的所有结果仅供参考。我们鼓励每个人在自己的环境中运行类似的测试，以便根据自己的硬件获得结果。本文档仅用于演示目的。
+
+## 硬件
+
+本次使用的机器配置如下：
+
+| 属性    | 值    |
+|-------|------|
+| 操作系统  | Mac  |
+| Arch  | Arm  |
+| CPU核数 | 12   |
+| 内存    | 32GB |
+
+## 测试流程
+
+在详细介绍之前，以下是我们测试中使用的一般步骤：
+
+- 步骤 1：使用kind搭建本地集群。
+- 步骤 2：使用helm安装Volcano（可使用/installer/helm/chart/volcano的本地chat安装或使用helm仓库）
+- 步骤 3：在k8s集群中使用helm安装kube-prometheus-stack，可提供prometheus、Grafana、kube-state-metrics等开箱即用监控套件，方便观测集群状态。
+- 步骤 4：部署 5000 个 Nginx pod 进行测试，API 服务器将创建它们。
+- 步骤 5：观察 Prometheus UI 中公开的指标。
+
+## 前置部署
+
+### 性能调优
+
+在性能测试之前，我们需要调整一些配置，以确保它在测试中表现良好。
+
+#### Api-Server
+
+在 Kubernetes API Server 中，我们需要修改两个参数：max-mutating-requests-inflight和max-requests-inflight。这两个参数代表
+API 请求带宽。因为我们会产生大量的 pod 请求，所以我们需要增大这两个参数。
+
+修改kind启动文件：/benchmark/sh/kind/kind-config.yaml：
+
+```text
+--max-mutating-requests-inflight=3000
+--max-requests-inflight=3000
+```
+
+#### Controller-Manager
+
+在 Kubernetes Controller
+Manager中，我们需要增加三个参数的值：node-cidr-mask-size、kube-api-burst和kube-api-qps。kube-api-burst和kube-api-qps控制服务器端请求带宽。node-cidr-mask-size表示节点
+CIDR。为了扩展到数千个节点，也需要增加它。
+
+修改kind启动文件：/benchmark/sh/kind/kind-config.yaml:
+
+```text
+node-cidr-mask-size: "21" //log2(max number of pods in cluster)
+kube-api-burst: "3000"
+kube-api-qps: "3000"
+```
+
+#### Scheduler
+
+与Kubernetes Controller Manager参数类似，同样调整kube-api-burst和kube-api-qps：
+
+```text
+kube-api-burst: 10000
+kube-api-qps: 10000
+```
+
+#### Volcano Scheduler & Controller-Manager
+
+在Volcano Scheduler中，我们也需要增加这两个参数的值：kube-api-burst和kube-api-qps。和k8s设置保持同步。
+
+Volcano Controller-Manager也一样。
+
+上述参数均在/installer/helm/chart/volcano/values.yaml中修改:
+
+<img src='img/chart_val.png' width=40%  alt=""/>
+
+### 一键搭建测试环境
+
+社区提供了一键部署benchmark所需环境的脚本，包括：基于Kind部署本地集群，安装Volcano，部署Prometheus，基于Kwok部署大量虚拟node。
+
+运行如下命令：
+
+```bash
+cd benchmark/sh
+./pre.sh 1000 # 1000代表创建1000个虚拟node
+```
+
+## Test Cases
+
+### 吞吐量
+
+| Test Case | Deployments | Replicas Count | Total Pods |
+|-----------|-------------|----------------|------------|
+| 1         | 1           | 5000           | 5000       |
+| 2         | 5           | 1000           | 5000       |
+| 3         | 25          | 200            | 5000       |
+
+社区提供了一键测试、监控指标获取、结果可视化等操作，只需运行如下命令：
+
+```bash
+cd benchmark/sh
+# 脚本后的参数代表对应测试组
+./benchmark.sh 1
+./benchmark.sh 2
+./benchmark.sh 3
+```
+
+#### 测试结果：
+
+测试结果输出到`benchmark/img/res/`下，g1.png、g2.png、g3.png
+
+| Group | Result                                 |
+|-------|----------------------------------------|
+| 1     | <img src='img/res/g1.png' width=60% /> |
+| 2     | <img src='img/res/g2.png' width=60% /> |      
+| 3     | <img src='img/res/g3.png' width=60% /> |
+
+#### 去掉Volcano plugins
+
+我们将Volcano的nodeorder、binpack插件去掉，减少节点优选对调度吞吐的影响：
+
+<img src='img/scheduler_cfg.png' width=40%  alt=""/>
+
+修改完重新安装Volcano:
+
+```bash
+cd benchmark/sh
+./uninstall-volcano.sh
+helm install volcano ../../installer/helm/chart/volcano -n volcano-system --create-namespace
+```
+
+结果如下，可以看到比带nodeorder和binpack插件的吞吐高一些：
+
+| Group | Result                                                      |
+|-------|-------------------------------------------------------------|
+| 1     | <img src='img/res/g1_rm_nodeorder_binpack.png' width=60% /> |
+| 2     | <img src='img/res/g2_rm_nodeorder_binpack.png' width=60% /> |      
+| 3     | <img src='img/res/g3_rm_nodeorder_binpack.png' width=60% /> |
+
+### 亲和&反亲和
+
+开启Volcano的predicates插件的predicate.CacheEnable为true，predicate插件中增加缓存相关信息，亲和反亲和类pod调度时增加调度性能。
+
+<img src='img/predicate_cfg.png' width=50%  alt=""/>
+
+按照如下表格设置亲和性和反亲和性分组，并观察Prometheus指标：
+
+| Types of Node affinity and anti-affinity | Operator | Numbers of Pods |
+|------------------------------------------|----------|-----------------|
+| Preferred                                | In       | 625             |
+| Preferred                                | NotIn    | 625             |
+| Required                                 | In       | 625             |
+| Required                                 | NotIn    | 625             |
+
+设置节点亲和性和反亲和性：
+
+```yaml
+affinity:
+  nodeAffinity:
+    requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
+      nodeSelectorTerms:
+        - matchExpressions:
+            - key: kubernetes.io/hostname
+              operator: $operator
+              values:
+                - kwok-node-$randHost
+```
+
+```yaml
+affinity:
+  nodeAffinity:
+    preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
+      - weight: 100
+        preference:
+          matchExpressions:
+            - key: kubernetes.io/hostname
+              operator: $operator
+              values:
+                - kwok-node-$randHost
+```
+
+运行如下命令：
+
+```bash
+cd benchmark/sh
+# -a代表测试亲和性&反亲和性
+./benchmark.sh -a 1
+./benchmark.sh -a 2
+./benchmark.sh -a 3
+```
+
+测试结果输出到`benchmark/img/res/`下，g1_aff.png、g2_aff.png、g3_aff.png
+
+结果如下：
+
+| Group | Result                                     |
+|-------|--------------------------------------------|
+| 1     | <img src='img/res/g1_aff.png' width=60% /> |
+| 2     | <img src='img/res/g2_aff.png' width=60% /> |      
+| 3     | <img src='img/res/g3_aff.png' width=60% /> |
+
+去掉predicates缓存的结果如下：
+
+| Group | Result                                             |
+|-------|----------------------------------------------------|
+| 1     | <img src='img/res/g1_nocache_aff.png' width=60% /> |
+| 2     | <img src='img/res/g2_nocache_aff.png' width=60% /> |      
+| 3     | <img src='img/res/g3_nocache_aff.png' width=60% /> |