在集群中安装 DRA

本文介绍如何在 Kubernetes 集群中通过启用 API 组并配置设备类别来设置动态资源分配（DRA）。这些指示说明适用于集群管理员。

关于 DRA

Kubernetes 提供的一项特性，允许你在多个 Pod 之间请求和共享资源。
这些资源通常是挂接的设备，例如硬件加速器。

借助 DRA，设备驱动和集群管理员可以定义设备的类别，这些类别可供工作负载中的 Pod 申领。Kubernetes 会将匹配的设备分配给特定的申领，并将相应的 Pod 调度到能够访问这些已分配设备的节点上。

确保你已了解 DRA 的工作机制及其术语，例如DeviceClasses、ResourceClaims以及ResourceClaimTemplates。更多信息请参见动态资源分配（DRA）。

准备开始

你必须拥有一个 Kubernetes 的集群，且必须配置 kubectl 命令行工具让其与你的集群通信。建议运行本教程的集群至少有两个节点，且这两个节点不能作为控制平面主机。如果你还没有集群，你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群，或者你可以使用下面的 Kubernetes 练习环境之一：

• iximiuz Labs
• Killercoda
• KodeKloud

要获知版本信息，请输入 kubectl version.

• 将设备直接或间接挂接到你的集群中。为避免驱动相关的问题，请在安装驱动之前先完成 DRA 特性的配置。

可选：启用额外的 DRA API 组

DRA 整体上已经是 Kubernetes 中的稳定特性；但其中的某些具体功能仍可能处于 Alpha 或 Beta 阶段。如果你希望使用尚未稳定的 DRA 相关能力，并且该能力依赖于某个专用的 API 类别，则你必须显式启用对应的 Alpha 或 Beta 级别的 API 组。一些较旧的 DRA 驱动或工作负载可能仍需要 Kubernetes 1.30 的 v1beta1 API或 Kubernetes 1.32 的 v1beta2 API。当且仅当需要支持这些时，才启用以下API 组：

• resource.k8s.io/v1beta1
• resource.k8s.io/v1beta2

带有独立 API 类型的 Alpha 特性需要启用：

• resource.k8s.io/v1alpha3

更多信息请参阅启用或禁用 API 组。

验证是否启用了 DRA

若要验证集群是否配置正确，可尝试列出 DeviceClass：

kubectl get deviceclasses

如果组件配置正确，输出类似如下：

No resources found

如果 DRA 未正确配置，则上述命令的输出可能如下：

error: the server doesn't have a resource type "deviceclasses"

例如，当 resource.k8s.io API 组被禁用时，就可能出现这种情况。类似的检查同样适用于处于 Alpha 或 Beta 阶段的顶层 API 类型。

你可以尝试以下排查步骤：

1. 重新配置并重启 kube-apiserver 组件。

2. 如果从 Pod 中完全删除了 .spec.resourceClaims 字段，或者 Pod 在不考虑 ResourceClaim 的情况下被调度，那么请验证 DynamicResourceAllocation 特性门控在kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-schedule或 kubelet 组件中是否被关闭。

安装设备驱动

你启用集群的 DRA 特性后，你可以安装所挂接设备的驱动。安装方式请参见设备所有者或驱动维护方提供的文档。你安装的驱动必须与 DRA 兼容。

若要验证驱动是否正常工作，可列出集群中的 ResourceSlice：

kubectl get resourceslices

输出示例如下：

NAME                                                  NODE                DRIVER               POOL                             AGE
cluster-1-device-pool-1-driver.example.com-lqx8x      cluster-1-node-1    driver.example.com   cluster-1-device-pool-1-r1gc     7s
cluster-1-device-pool-2-driver.example.com-29t7b      cluster-1-node-2    driver.example.com   cluster-1-device-pool-2-446z     8s

尝试以下故障排查步骤：

1. 检查 DRA 驱动的健康状况，并在其日志输出中查找关于发布 ResourceSlice的错误消息。驱动的供应商可能有关于安装和故障排除的进一步指示。

创建 DeviceClass

你可以通过创建DeviceClasses定义设备的分类，供应用运维人员在工作负载中申领这些设备。某些设备驱动提供方也可能在驱动安装过程中要求你创建 DeviceClass。

你的驱动所发布的 ResourceSlice 中包含了设备的相关信息，例如容量、元数据和属性。你可以使用通用表达式语言（CEL） 表达式按 DeviceClass 中的属性进行筛选，从而帮助工作负载运维人员更轻松地找到合适的设备。

1. 若要查看可通过 CEL 表达式在 DeviceClass 中选择的设备属性，你可以查看某个 ResourceSlice 的规约：

   kubectl get resourceslice <resourceslice-name> -o yaml
   

   输出类似如下：

   apiVersion: resource.k8s.io/v1
   kind: ResourceSlice
   # 为简洁省略部分内容
   spec:
     devices:
      - attributes:
          type:
            string: gpu
        capacity:
          memory:
            value: 64Gi
        name: gpu-0
      - attributes:
          type:
            string: gpu
        capacity:
          memory:
            value: 64Gi
        name: gpu-1
     driver: driver.example.com
     nodeName: cluster-1-node-1
   # 为简洁省略部分内容
   

   你也可以查阅驱动提供商的文档，了解可用的属性和对应值。

2. 查看以下 DeviceClass 示例清单，它选择所有由 driver.example.com 设备驱动管理的设备：

   dra/deviceclass.yaml

   apiVersion: resource.k8s.io/v1beta2
   kind: DeviceClass
   metadata:
     name: example-device-class
   spec:
     selectors:
     - cel:
         expression: |-
           device.driver == "driver.example.com"        
   

3. 在集群中创建 DeviceClass：

   kubectl apply -f https://k8s.io/examples/dra/deviceclass.yaml
   

清理

要删除本任务中创建的 DeviceClass，运行以下命令：

kubectl delete -f https://k8s.io/examples/dra/deviceclass.yaml

接下来

• 进一步了解 DRA
• 使用 DRA 为工作负载分配设备