FEATURE STATE: Kubernetes v1.8 alpha

This feature is currently in a alpha state, meaning:

从1.8版本开始,Kubernetes 提供了一套 设备插件框架, 使得供应商能够在不改动 Kubernetes 核心代码的情况下,向 kubelet 发布它们的资源。 供应商可以实现一个手动或以 DaemonSet 形式部署的插件,而不是编写自定义的 Kubernetes 代码。 插件的目标设备包括 GPUs、 高性能 NICs、 FPGAs、 InfiniBand 和其他类似的可能需要供应商特定的初始化和设置的计算资源。

设备插件注册

设备插件功能通过 DevicePlugins 功能入口控制, 该功能默认是禁用的。 当设备插件功能被启用时,kubelet 会对外提供一个 Registration gRPC 服务:

service Registration {
	rpc Register(RegisterRequest) returns (Empty) {}
}

设备插件通过该 gRPC 服务将自身注册到 kubelet 。 注册过程中,设备插件需要发送:

注册成功后,设备插件将其管理的设备列表发送至 kubelet ,然后 kubelet 负责将这些资源作为 kubelet 节点状态更新的一部分,通知 apiserver 。 例如, 设备插件注册 vendor-domain/foo 到 kubelet , 并上报了节点上的两个健康的设备后,节点状态将更新, 发布2个 vendor-domain/foo

然后,开发者可以在 容器 规格中通过使用与 不透明整数型资源 中同样的流程来请求使用设备。 在1.8版本中, 扩展资源仅支持整型的资源,且容器规格中声明的 limitrequest 必须相等。

设备插件实现

设备插件的工作流程一般包括以下步骤:

我们期望设备插件能够监测到 kubelet 重启,并将自身重新注册到新的 kubelet 实例中。 在1.8版本中,新的 kubelet 实例启动时,会清理当前 /var/lib/kubelet/device-plugins 路径下已存在的 Unix 套接字。 通过这一事件,设备插件能够监测到其 Unix 套接字被删除,并重新对自身进行注册。

设备插件部署

设备插件可以手动部署,也可以作为 DaemonSet 进行部署。 以 DaemonSet 形式部署的好处是设备插件故障时, Kubernetes能够重新启动 Pods 。 否则就需要额外的设备插件故障恢复机制。 目录 /var/lib/kubelet/device-plugins 需要访问特权, 所以设备插件必须在特权的安全上下文环境下运行。 如果设备插件以 DaemonSet 形式运行, /var/lib/kubelet/device-plugins 目录必须在插件的 PodSpec 中以 Volume 的形式挂载。

示例

设备插件实现的示例,参考 基于 COS 操作系统的 nvidia GPU 设备插件