通过ACK Edge集群使用ACS算力

ACK集群对接方式

容器计算服务 ACS（Container Compute Service）是以Kubernetes为用户界面的容器服务产品，提供符合容器规范的算力资源。ACS的Kubernetes管控和容器算力分层设计，为Kubernetes提供一种层次化的解决方案：ACS的计算资源层负责底层Pod容器资源的调度和分配，而Kubernetes则在此基础上负载业务负载管理，例如管理Deployment、Service、StatefulSet、CronJob等。

ACS容器算力可以通过虚拟节点（Virtual Node）的形式接入到Kubernetes集群中，使得集群可以轻松获得极大的弹性能力，而不必受限于集群的节点计算容量。ACS在接管Pod容器底层基础设施的管理工作后，Kubernetes不再需要直接负责单个Pod的放置、启动等工作，也不再需要关心底层虚拟机的资源情况，通过ACS即可确保Pod需要的资源随时可用。

在ACK Edge集群中，您需要先手动部署虚拟节点，才能创建ACS Pod。集群需要扩容时，可以直接在虚拟节点下按需创建ACS Pod，而无需规划节点的计算容量，ACS Pod与集群中真实节点上的Pod之间网络互通。建议您将部分长时间运行且流量弹性变化的业务负载调度至虚拟节点，这可以充分利用已有资源，缩短弹性扩容的时间，并减少扩容成本。当业务流量下降后，您可以快速释放部署在虚拟节点上的Pod，从而降低使用成本。虚拟节点上的Pod均基于ACS运行在安全隔离的容器运行环境中，每个Pod对应一个ACS实例。更多信息，请参见什么是容器服务 Edge 版。

安装ACK Virtual Node组件启用ACS算力

ACS容器算力可以以虚拟节点的形式接入到ACK集群中，使得集群可以轻松获得极大的弹性能力，而不必受限于集群的节点计算容量。具体操作步骤如下：

1. 登录容器服务管理控制台，在左侧导航栏选择集群列表。

2. 在集群列表页面，单击目标集群名称，然后在左侧导航栏，选择运维管理 > 组件管理。

3. 在核心组件分页选择ACK Virtual Node组件进行安装或者升级到指定版本。

   

4. 若安装ACK Virtual Node前提示开通并授权ACS，需要按指引开通并授权ACS。完成ACS的开通和授权后点击确定安装。

5. 安装完成后，在左侧导航栏选择节点管理 > 节点，新增的虚拟节点名称默认会以virtual-kubelet-为开头。

   

ACK使用ACS CPU算力示例

ACK Virtual Node组件安装或升级到前提条件中的指定版本后，将同时支持ACS和ECI两种算力。

ACK使用ACS CPU算力可以通过以下步骤实现：

1. 通过NodeSelector、亲和性和反亲和性、ResourcePolicy和配置标签alibabacloud.com/acs: true等调度方式将Pod调度到虚拟节点。具体步骤，请参见节点亲和性调度。

   说明

   alibabacloud.com/acs: true的调度方式不支持在ACK Serverless集群中使用，目前支持范围为：ACK托管集群、ACK专有集群、ACK One注册集群和ACK Edge集群。

2. 通过标签（alibabacloud.com/compute-class:计算类型）指定创建ACS Pod的实例类型。关于ACS实例类型的介绍，请参见ACS Pod实例概述。

具体操作步骤如下：

1. 部署Deployment。

   NodeSelector

   1. 执行以下命令，查看虚拟节点的标签。命令中的virtual-kubelet-cn-hangzhou-k请按实际内容修改。

      kubectl get node virtual-kubelet-cn-hangzhou-k -oyaml

      预期输出（仅展示labels相关关键内容）：

      apiVersion: v1
      kind: Node
      metadata:
        labels:
          kubernetes.io/arch: amd64
          kubernetes.io/hostname: virtual-kubelet-cn-hangzhou-k
          kubernetes.io/os: linux
          kubernetes.io/role: agent
          service.alibabacloud.com/exclude-node: "true"
          topology.diskplugin.csi.alibabacloud.com/zone: cn-hangzhou-k
          topology.kubernetes.io/region: cn-hangzhou
          topology.kubernetes.io/zone: cn-hangzhou-k
          type: virtual-kubelet # 所有虚拟节点都存在该标签，可以使用该标签实现Pod定向调度到虚拟节点。
        name: virtual-kubelet-cn-hangzhou-k
      spec:
        taints:
        - effect: NoSchedule
          key: virtual-kubelet.io/provider
          value: alibabacloud 

   2. 使用以下YAML内容创建nginx.yaml，部署2个Pod。

      apiVersion: apps/v1
      kind: Deployment
      metadata:
        name: nginx
        labels:
          app: nginx
      spec:
        replicas: 2
        selector:
          matchLabels:
            app: nginx
        template:
          metadata:
            name: nginx
            labels:
              app: nginx 
              alibabacloud.com/compute-class: general-purpose # 配置ACS Pod的算力类型，未配置默认general-purpose
              alibabacloud.com/compute-qos: default # 配置ACS Pod的算力质量，未配置默认default
          spec:
            nodeSelector:
              type: virtual-kubelet #定向调度到虚拟节点
            tolerations:
            - key: "virtual-kubelet.io/provider" # 容忍虚拟节点的污点 
              operator: "Exists"
              effect: "NoSchedule"
            containers:
            - name: nginx
              image: registry.openanolis.cn/openanolis/nginx:1.14.1-8.6
              resources:
                limits:
                  cpu: 2
                requests:
                  cpu: 2

   3. 创建应用Nginx并查看部署结果。

      1. 执行以下命令，创建应用Nginx。

         kubectl apply -f nginx.yaml 

      2. 执行以下命令，查看部署结果。

         kubectl get pods -o wide

         预期输出：

         NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP               NODE                            NOMINATED NODE   READINESS GATES
         nginx-9cdf7bbf9-s****   1/1     Running   0          36s   10.0.6.68        virtual-kubelet-cn-hangzhou-j   <none>           <none>
         nginx-9cdf7bbf9-v****   1/1     Running   0          36s   10.0.6.67        virtual-kubelet-cn-hangzhou-k   <none>           <none>

         可以看到，这两个Pod通过nodeSelector被调度到label为type=virtual-kubelet的节点上。

   Pod标签调度

   1. 使用以下YAML内容创建nginx.yaml。

      apiVersion: apps/v1
      kind: Deployment
      metadata:
        name: nginx
        labels:
          app: nginx
      spec:
        replicas: 2
        selector:
          matchLabels:
            app: nginx
        template:
          metadata:
            labels:
              app: nginx 
              alibabacloud.com/acs: "true" # 配置使用ACS算力
              alibabacloud.com/compute-class: general-purpose # 配置ACS Pod的算力类型，未配置默认general-purpose
              alibabacloud.com/compute-qos: default # 配置ACS Pod的算力质量，未配置默认default
          spec:
            containers:
            - name: nginx
              image: registry.openanolis.cn/openanolis/nginx:1.14.1-8.6
              resources:
                limits:
                  cpu: 2
                requests:
                  cpu: 2

   2. 创建应用Nginx并查看部署结果。

      1. 执行以下命令，创建应用Nginx。

         kubectl apply -f nginx.yaml 

      2. 执行以下命令，查看部署结果。

         kubectl get pods -o wide

         预期输出：

         NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP               NODE                            NOMINATED NODE   READINESS GATES
         nginx-9cdf7bbf9-s****   1/1     Running   0          36s   10.0.6.68        virtual-kubelet-cn-hangzhou-j   <none>           <none>
         nginx-9cdf7bbf9-v****   1/1     Running   0          36s   10.0.6.67        virtual-kubelet-cn-hangzhou-k   <none>           <none>

         可以看到，这两个Pod通过nodeSelector被调度到label为type=virtual-kubelet的节点上。

2. 查看应用Nginx的Pod详情，确认Pod为ACS Pod实例。

   1. 执行以下命令，查看应用Nginx的Pod详情。

      kubectl describe pod nginx-9cdf7bbf9-s**** 

      预期输出（关键信息）：

      Annotations:      ProviderCreate: done
                        alibabacloud.com/client-token: edf29202-54ac-438e-9626-a1ca007xxxxx
                        alibabacloud.com/instance-id: acs-2ze008giupcyaqbxxxxx
                        alibabacloud.com/pod-ephemeral-storage: 30Gi
                        alibabacloud.com/pod-use-spec: 2-4Gi
                        alibabacloud.com/request-id: A0EF3BF3-37E7-5A07-AC2D-68A0CFCxxxxx
                        alibabacloud.com/schedule-result: finished
                        alibabacloud.com/user-id: 14889995898xxxxx
                        kubernetes.io/pod-stream-port: 10250
                        kubernetes.io/preferred-scheduling-node: virtual-kubelet-cn-hangzhou-j/1
                        kubernetes.io/resource-type: serverless

      输出的Pod内容中存在注解alibabacloud.com/instance-id: acs-2ze008giupcyaqbxxxxx则可确认该Pod为ACS Pod实例。

ACK使用ACS GPU算力示例

与ACS CPU算力的主要链路和使用流程相同，但使用ACS GPU算力还需要确保调度相关的组件版本符合预期，并进行一些额外的配置。

...     
     labels:
        # label中声明acs GPU资源需求
        alibabacloud.com/compute-class: gpu     #如为GPU类型，固定gpu即可
        alibabacloud.com/compute-qos: default   #计算qos类型，含义与普通acs算力相同
        alibabacloud.com/gpu-model-series: example-model  # GPU卡型，请按照实际情况替换，例如T4
...