In dem sich ständig weiterentwickelnden Ökosystem der Containerverwaltung und Orchestratoren tauchen immer wieder neue Lösungen auf, die den Prozess vereinfachen und optimieren. Eine dieser innovativen Lösungen ist Karpenter, ein Open-Source-Projekt der AWS Foundation, das sich als autoscaler Cluster für Kubernetes positioniert.
Während herkömmliche Container-Management-Plattformen manchmal mit dem effizienten Ausgleich von Ressourcen zu kämpfen haben, verspricht Karpenter eine optimale und effiziente Zuweisung von Knoten, wodurch Zeit und Ressourcen gespart werden.
Wie funktioniert Karpenter?
Es ist von entscheidender Bedeutung zu verstehen, wie Karpenter funktioniert. Es handelt sich um einen Kubernetes-Controller, der die Verwaltung der Nodes und die Zuweisung von Ressourcen automatisiert. Er zeichnet sich dadurch aus, dass er in Echtzeit Entscheidungen darüber treffen kann, wie Ressourcen auf der Grundlage von Pod-Anforderungen zugewiesen werden, um so eine optimale Ressourcennutzung zu gewährleisten.
Im Vergleich zu anderen Tools für die Verwaltung von Kubernetes-Clustern hebt sich Karpenter durch seinen Pod-zentrierten Ansatz ab. Wo andere Tools Ressourcen auf der Grundlage von Knoten zuweisen, weist Karpenter sie auf der Grundlage der Anforderungen von Pods zu. Dieser Unterschied mag subtil erscheinen, aber er hat einen tiefgreifenden Einfluss auf die Effizienz der Ressourcenzuweisung.
In dieser Hinsicht hat Karpenter mehrere Schlüsselmerkmale, die es von anderen Kubernetes-Node-Management-Lösungen unterscheiden:
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Ressourcenzuweisung basierend auf Pods | Karpenter entscheidet über die Ressourcenzuweisung basierend auf den spezifischen Anforderungen der Pods, was eine optimale Ressourcennutzung ermöglicht. |
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Unterstützung für Multi-Cloud und On-Premise | Entwickelt, um mit verschiedenen Cloud-Dienstanbietern wie AWS, Google Cloud und Azure sowie in On-Premise-Umgebungen zu arbeiten. |
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Proaktive Freigabe von Pods | Proaktive Freigabe von Pods, um Ressourcen für wartende Pods freizugeben und die Effizienz der Ressourcennutzung zu verbessern. |
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Schnelle Skalierbarkeit | Es kann schnell Knoten skalieren, um auf die Nachfrage zu reagieren und somit effektiv auf Schwankungen der Arbeitslast zu reagieren. |
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Verwendung aller Knotentypen | Karpenter kann mit allen verfügbaren Knotentypen im Cluster arbeiten und bietet damit eine erhöhte Flexibilität. |
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Wiederverwendung ungenutzter Knoten | Karpenter kann ungenutzte Knoten erkennen und wiederverwenden, was dazu beiträgt, Kosten zu reduzieren und die Effizienz zu verbessern. |
Einrichtung von Karpenter
Die Installation und Einrichtung von Karpenter erfordert eine funktionierende Kubernetes-Infrastruktur und Zugriff auf die AWS-Konsole.
1. Installiere das Helm-Repository.
2. Aktualisiere das Repository
helm repo add karpenter https://charts.karpenter.sh
helm repo update
helm fetch karpenter/karpenter — untar
3. Hol dir die Charts und überprüfe die Werte: Die zwei wichtigsten sind „clusterName“ und „clusterEndpoint“, und sie können in deiner AWS-Konsole gefunden werden.
4. Karpenter installieren
helm upgrade --install karpenter . --values values.yaml -n karpenter --create-namespace
5. Du solltest sehen, wie die Pods „webhook“ und „controller“ bereitgestellt werden.
Jetzt, da Karpenter in deiner Infrastruktur installiert ist, ist es an der Zeit, einen „Provisioner“ zu erstellen, der ungeplante Pods überwacht, um die notwendigen Maßnahmen zu ergreifen.
Ein Provisioner ist eine Kubernetes-Ressource, die die Regeln für die Zuweisung von Knoten für Karpenter festlegt. Du kannst einen Provisioner erstellen, indem du eine YAML-Datei wie diese anwendest:
apiVersion: karpenter.sh/v1alpha5
kind: Provisioner
metadata:
name: default
spec:
ttlSeconds: 600
requirements:
- key: node.kubernetes.io/instance-type
operator: In
values: ["m5.large", "m5.2xlarge"]
Diese YAML-Datei erstellt einen Provisioner, der Karpenter so konfiguriert, dass es Knoten zuweist, die entweder vom Typ m5.large oder m5.2xlarge sind. Knoten, die 600 Sekunden lang keine Arbeit erhalten, werden automatisch gelöscht (ttlSeconds: 600).
Um schließlich zu überprüfen, ob alles richtig funktioniert, kannst du einen Einsatz erstellen, der Ressourcen anfordert, die die Zuweisung neuer Knoten erfordern würden. Du solltest sehen, dass Karpenter neue Knoten zuweist, um diese Anforderung zu erfüllen.
Wo liegen die Grenzen von Karpenter?
Was sind die Grenzen von Karpenter? Die wichtigsten davon sind die folgenden:
- Einschränkungen durch den Cloud-Anbieter: Obwohl Karpenter mehrere Cloud-Anbieter unterstützt, kann es sein, dass nicht alle Anbieter die volle Bandbreite an Funktionen anbieten.
- Verwaltung von leistungssensiblen Anwendungen: Für sehr leistungssensible Anwendungen könnte die auf Pods basierende Ressourcenzuweisung von Karpenter nicht ausreichend sein. In einigen Fällen kann eine feinere Verwaltung der Ressourcen auf Knotenebene erforderlich sein.
- Kompatibilität mit anderen Tools zur Verwaltung von Kubernetes-Clustern: Karpenter ist möglicherweise nicht vollständig kompatibel mit einigen anderen Kubernetes-Clustermanagement-Tools. Daher ist es wichtig, Karpenter in deiner spezifischen Umgebung zu testen, bevor du es in großem Umfang einsetzt.
- Neu auf dem Markt: Als Neuling auf dem Markt kann Karpenter noch unbekannte Bugs oder Probleme haben. Es ist ratsam, dies im Hinterkopf zu behalten und Updates und neue Versionen genau zu verfolgen.
- Begrenzte Dokumentation und Community-Unterstützung: Parallel zum vorherigen Punkt können die Dokumentation und die Community-Unterstützung im Vergleich zu etablierteren Lösungen begrenzt sein. Dies sollte sich jedoch mit der Zeit verbessern, wenn die Gemeinschaft um Karpenter herum wächst.
Fazit
Karpenter ist eine leistungsstarke Autoscaling-Lösung, die viele Vorteile gegenüber den Standard-Autoscaling-Clustern bietet. Mit seiner Fähigkeit, die Ressourcennutzung zu optimieren, die Eskalation anzupassen und einfach zu bedienen zu sein, ist Karpenter ein unverzichtbares Werkzeug für Kubernetes-Nutzer.
