tensile-kube的特點(diǎn)是什么

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tensile-kube 名稱由來

tensile名為可擴(kuò)展的，可延伸的，同時(shí)tensile中也包含了tencent 和 tenc的意思。

tensile-kube 誕生背景

騰訊游戲Tenc(容器)計(jì)算平臺(tái)線上有數(shù)十個(gè)K8s集群，這些集群都存在一些碎片資源，無法得到有效利用。常見的場景是：一個(gè)作業(yè)需要N個(gè)資源，但是現(xiàn)有集群A、B、C等所剩資源都不滿足N，而集群A，B，C資源總和又能滿足N。此外，我們還有另一種場景：業(yè)務(wù)有一種類型的業(yè)務(wù)需要同時(shí)發(fā)布到多個(gè)集群。

其實(shí)，業(yè)界很早就有類似的需求，也誕生出了Federation等方案，但是這些對(duì)于現(xiàn)有的K8s 會(huì)有較大的改造成本，同時(shí)增加了很多繁雜的CRD。因而，我們自主研發(fā)了更輕量的基于virtual-kubelet的解決方案tensile-kube。

https://github.com/kubernetes-sigs/kubefed

virtual-kubelet（VK）簡介

VK是用微軟開源的一個(gè)基礎(chǔ)庫，其實(shí)現(xiàn)通常叫做provider, 早期的VK中包含了各種provider, 目前VK社區(qū)已經(jīng)將其獨(dú)立出來，分為：virtual-kubelet、node-cli和provider。virtual-kubelet提供了一種抽象能力，通過實(shí)現(xiàn)provider，用戶就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)虛擬的K8s節(jié)點(diǎn)，用戶的Pod可以調(diào)度到該節(jié)點(diǎn)。virtual-kubelet的核心功能是Node和Pod的生命周期管控。

tensile-kube 架構(gòu)

tensile-kube核心組件為4個(gè)：

• virtual-node

  基于virtual-kubelet實(shí)現(xiàn)的了K8s provider功能，同時(shí)增加了多個(gè)controller，用于同步ConfigMap、Sercret、Service等資源。

• webhook

  對(duì)Pod中可能對(duì)上層集群調(diào)度產(chǎn)生干擾的字段進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將其寫入annotation中，virtual-node在創(chuàng)建Pod時(shí)再將其恢復(fù)，避免影響用戶期望的調(diào)度結(jié)果。

• descheduler

  用于避免資源碎片帶來的影響，這個(gè)組件我們基于社區(qū)的descheduler進(jìn)行了二次開發(fā)，使之更適用于這個(gè)場景。

• multi-scheduler

  主要用于連接下層集群的API Server, 避免資源碎片的影響，在調(diào)度時(shí)判斷virtual-node的資源是否足夠。（圖中未畫出來，multi-scheduler會(huì)比較重，不是特別推薦使用；如果要使用，需將上層集群kube-scheduler替換成multi-scheduler。）

tensile-kube 特點(diǎn)

• 對(duì)原生K8s集群無侵入

  tensile-kube中，通過virtual-node建立上下層集群之間的連接，上層的Pod通過調(diào)度器調(diào)度到virtual-node，隨后將Pod同步到下層集群創(chuàng)建，整個(gè)方案對(duì)于K8s無侵入。

• K8s上層平臺(tái)改造成本低

  在上層的K8s平臺(tái)看來，通過tensile-kube連接的集群就是一個(gè)大集群，可以完全屏蔽區(qū)別，所以對(duì)于平臺(tái)來說，也幾乎是不需要改造的。

• 基于原生virtual-kubelet開發(fā)

  tensile-kube基于原生virtual-kubelet打造，沒有過多額外的依賴，同時(shí)又保持原生virtual-kubelet的諸多功能，后續(xù)更新升級(jí)方便。

這些使得tensile-kube可以方便的實(shí)現(xiàn)多個(gè)集群的調(diào)度管理，且適用于大多數(shù)場景。

tensile-kube 主要能力

• 集群碎片資源整合

  對(duì)于離線集群來說，或多或少存在資源碎片。通過tensile-kube，可以將這寫碎片合成一個(gè)大的資源池，將閑置的資源充分利用起來。

• 服務(wù)多集群調(diào)度

  結(jié)合Affinity等，可以實(shí)現(xiàn)，Pod的多集群調(diào)度。對(duì)于1.16及以上集群還可以基于TopologySpreadConstraint實(shí)現(xiàn)更細(xì)粒度的跨級(jí)群調(diào)度。

• 服務(wù)跨集群通信

  tensile-kube原生提供通過Service進(jìn)行跨集群通信的能力。但是前提是：需要不通集群之間的網(wǎng)絡(luò)通過Pod IP可以互通，如：私有集群共用一個(gè)flannel等。

• 便捷化運(yùn)維集群

  當(dāng)我們進(jìn)行單個(gè)集群升級(jí)、變更時(shí)，往往需要通知業(yè)務(wù)遷移、集群屏蔽調(diào)度等，在tensile-kube的支持，我們只需要將virtual-node 設(shè)置為不可能調(diào)度。

• 原生kubectl能力

  tensile kubectl支持原生kubectl所有操作，包括：kuebctl logs和kubectl exec。這對(duì)于運(yùn)維人員去管理對(duì)于下層集群上的pod會(huì)十分方便，沒有額外的學(xué)習(xí)成本。

其余可能的適用場合

• 邊緣計(jì)算

• 混合云

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