第240818期 – karpenter | 人工智能从这里开始

6.4k star,开源的kubernetes节点自动缩放器

Karpenter: AWS Kubernetes Node Autoscaler

Karpenter 是一个开源的 Kubernetes 节点自动扩展器，旨在提高灵活性、性能和简化操作。它由 AWS 提供支持，专为优化 Kubernetes 集群的工作负载而设计。本文将介绍 Karpenter 的基本概念、快速入门指南以及其主要特点。

第240818期 - karpenter

工具简介

Karpenter 通过监控 Kubernetes 调度器标记为不可调度的 Pod，评估调度约束（如资源请求、节点选择器、亲和性、容忍度和拓扑扩展约束），并根据这些需求自动配置节点。当节点不再需要时，Karpenter 还会自动移除这些节点，从而提高资源利用率和降低成本¹。

Karpenter 的设计目标是提供一种灵活、高效且易于使用的节点自动扩展解决方案。与传统的 Kubernetes 集群自动扩展器相比，Karpenter 提供了更高的性能和更简单的配置方式¹。

如何快速开始

要快速开始使用 Karpenter，可以按照以下步骤进行：

安装 Karpenter：
首先，确保您的 Kubernetes 集群已经配置好，并且您有足够的权限进行操作。然后，使用以下命令安装 Karpenter：
```
kubectl apply -f https://github.com/aws/karpenter/releases/latest/download/karpenter.yaml
```

配置 AWS 提供商：
Karpenter 需要与 AWS 集成，以便自动配置和管理节点。您需要创建一个 IAM 角色，并为其分配必要的权限。以下是一个示例 IAM 角色策略：

{
  "Version": "2012-10-17",
  "Statement": [
    {
      "Effect": "Allow",
      "Action": [
        "ec2:DescribeInstances",
        "ec2:RunInstances",
        "ec2:TerminateInstances",
        "ec2:CreateTags",
        "ec2:DescribeTags"
      ],
      "Resource": "*"
    }
  ]
}

创建 IAM 角色后，您需要将其 ARN 添加到 Karpenter 的配置中：

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: karpenter
  namespace: karpenter
data:
  aws: |
    clusterName: your-cluster-name
    clusterEndpoint: your-cluster-endpoint
    instanceProfile: your-instance-profile
    region: your-region

创建 Provisioner：
Provisioner 是 Karpenter 的核心组件之一，它定义了节点的配置和调度策略。以下是一个示例 Provisioner 配置：

apiVersion: karpenter.sh/v1alpha5
kind: Provisioner
metadata:
  name: default
spec:
  cluster:
    name: your-cluster-name
    endpoint: your-cluster-endpoint
  requirements:
    - key: "node.kubernetes.io/instance-type"
      operator: In
      values: ["m5.large", "m5.xlarge"]
  limits:
    resources:
      cpu: "1000"
      memory: "1000Gi"
  provider:
    instanceProfile: your-instance-profile
    subnetSelector:
      karpenter.sh/discovery: your-cluster-name
    securityGroupSelector:
      karpenter.sh/discovery: your-cluster-name

部署工作负载：
部署您的工作负载，并观察 Karpenter 如何根据需求自动扩展和缩减节点。例如，您可以部署一个简单的 Nginx 应用：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
spec:
  replicas: 10
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          ports:
            - containerPort: 80

主要特点

Karpenter 具有以下几个主要特点：

灵活性：
Karpenter 支持多种调度约束和策略，包括资源请求、节点选择器、亲和性、容忍度和拓扑扩展约束。用户可以根据具体需求自定义节点配置和调度策略¹。
高性能：
Karpenter 通过优化节点配置和调度算法，提高了节点的利用率和调度效率。与传统的 Kubernetes 集群自动扩展器相比，Karpenter 能够更快速地响应工作负载的变化¹。
简化操作：
Karpenter 提供了简单易用的配置方式，用户只需定义 Provisioner 和相关配置，即可实现自动扩展和缩减节点。无需复杂的配置和管理¹。
成本优化：
通过自动移除不再需要的节点，Karpenter 帮助用户降低了资源成本。它能够根据工作负载的需求动态调整节点数量，避免资源浪费¹。
多云支持：
虽然 Karpenter 主要由 AWS 提供支持，但它也支持其他云提供商，如 Azure。用户可以根据需要选择不同的云提供商进行集成²。