Kubernetes指定资源扩展

Kubernetes 节点指定资源扩展是一种动态调整节点资源的方法，它可以帮助我们更好地管理和优化集群性能。通过为节点指定资源扩展，我们可以在需要时增加或减少节点的资源，以满足应用程序的需求。本篇教程将介绍如何使用 Kubernetes 为节点指定资源扩展。

扩展资源允许集群管理员发布节点级别的资源，这些资源在不进行发布的情况下无法被 Kubernetes 感知。

一、准备

必须拥有一个 Kubernetes 的集群，同时必须配置 kubectl 命令行工具与集群通信。 建议在至少有两个不作为控制平面主机的节点的集群上运行本教程。 如果还没有集群，可以通过 Minikube 构建一个自己的集群，或者可以使用下面的 Kubernetes 练习环境之一：

• Killercoda
• 玩转 Kubernetes

要获知版本信息，请输入 kubectl version.

二、获取节点名称

kubectl get nodes

选择一个节点用于此练习。

二、发布扩展资源

为在一个节点上发布一种新的扩展资源，需要发送一个 HTTP PATCH 请求到 Kubernetes API server。 例如：假设一个节点上带有四个 dongle 资源。 下面是一个 PATCH 请求的示例，该请求为节点发布四个 dongle 资源。

PATCH /api/v1/nodes/<your-node-name>/status HTTP/1.1
Accept: application/json
Content-Type: application/json-patch+json
Host: k8s-master:8080
[
{
"op": "add",
"path": "/status/capacity/example.com~1dongle",
"value": "4"
}
]

注意：Kubernetes 不需要了解 dongle 资源的含义和用途。 前面的 PATCH 请求告诉 Kubernetes 节点拥有四个称之为 dongle 的东西。

启动一个代理（proxy），以便可以很容易地向 Kubernetes API server 发送请求：

kubectl proxy

在另一个命令窗口中，发送 HTTP PATCH 请求。 用节点名称替换 <your-node-name>：

curl --header "Content-Type: application/json-patch+json" \
--request PATCH \
--data '[{"op": "add", "path": "/status/capacity/example.com~1dongle", "value": "4"}]' \
http://localhost:8001/api/v1/nodes/<your-node-name>/status

在前面的请求中，~1 为 patch 路径中 “/” 符号的编码。 JSON-Patch 中的操作路径值被解析为 JSON 指针。

输出显示该节点的 dongle 资源容量（capacity）为 4：

"capacity": {
"cpu": "2",
"memory": "2049008Ki",
"example.com/dongle": "4",

描述节点：

kubectl describe node <your-node-name>

输出再次展示了 dongle 资源：

Capacity:
cpu: 2
memory: 2049008Ki
example.com/dongle: 4

现在，应用开发者可以创建请求一定数量 dongle 资源的 Pod 了。 参见将扩展资源分配给容器。

扩展资源类似于内存和 CPU 资源。例如，正如一个节点拥有一定数量的内存和 CPU 资源， 它们被节点上运行的所有组件共享，该节点也可以拥有一定数量的 dongle 资源， 这些资源同样被节点上运行的所有组件共享。 此外，正如应用开发者可以创建请求一定数量的内存和 CPU 资源的 Pod， 他们也可以创建请求一定数量 dongle 资源的 Pod。

扩展资源对 Kubernetes 是不透明的。Kubernetes 不知道扩展资源含义相关的任何信息。 Kubernetes 只了解一个节点拥有一定数量的扩展资源。 扩展资源必须以整形数量进行发布。 例如，一个节点可以发布 4 个 dongle 资源，但是不能发布 4.5 个。

三、存储示例

假设一个节点拥有一种特殊类型的磁盘存储，其容量为 800 GiB。 可以为该特殊存储创建一个名称，如 example.com/special-storage。 然后就可以按照一定规格的块（如 100 GiB）对其进行发布。 在这种情况下，节点将会通知它拥有八个 example.com/special-storage 类型的资源。

Capacity:
...
example.com/special-storage: 8

如果想要允许针对特殊存储任意（数量）的请求，可以按照 1 字节大小的块来发布特殊存储。 在这种情况下，将会发布 800Gi 数量的 example.com/special-storage 类型的资源。

Capacity:
...
example.com/special-storage: 800Gi

然后，容器就能够请求任意数量（多达 800Gi）字节的特殊存储。

Capacity:
...
example.com/special-storage: 800Gi

四、清理

这里是一个从节点移除 dongle 资源发布的 PATCH 请求。

PATCH /api/v1/nodes/<your-node-name>/status HTTP/1.1
Accept: application/json
Content-Type: application/json-patch+json
Host: k8s-master:8080
[
{
"op": "remove",
"path": "/status/capacity/example.com~1dongle",
}
]

启动一个代理，以便可以很容易地向 Kubernetes API 服务器发送请求：

kubectl proxy

在另一个命令窗口中，发送 HTTP PATCH 请求。用节点名称替换 <your-node-name>：

curl --header "Content-Type: application/json-patch+json" \
--request PATCH \
--data '[{"op": "remove", "path": "/status/capacity/example.com~1dongle"}]' \
http://localhost:8001/api/v1/nodes/<your-node-name>/status

验证 dongle 资源的发布已经被移除：

kubectl describe node <your-node-name> | grep dongle

(应该看不到任何输出)