Kubernetes1.5新特性：自定义资源类型

一、自定义资源类型

在Kubernetes1.5中，在CPU、内存、GPU三种类型资源的基础上新增了一种资源类型：Opaque Integer Resources，从英文直接翻译成不透明整数资源，但是我觉着应该翻译成自定义资源类型。

如上图所示：OpaqueIntResources属性是一个数组，代表自定义资源类型，这样其实可以允许管理员给某个节点自定义很多个资源属性，而不仅仅依赖于系统提供的CPU、内存和GPU资源，这些自定义资源属性都存放在OpaqueIntResources这个数组中。

自定义好了资源属性后，在配置POD规格文件时就可以把自定义资源属性添加进去，提交给Kubernetes调度器后，调度器会在系统中具备自定义资源的节点上进行查找，挑选满足POD规格文件资源要求的节点来运行POD。

在Kubernetes1.5中，这是一个α特性，也就是说只能应用到开发测试环境中体验使用，还不能应用于生产环境中使用。

自定义资源类型（Opaque Integer Resources）前缀是”pod.alpha.kubernetes.io/opaque-int-resource-“。API server组件限制了自定义资源类型中自定义资源属性的数值，限制成只能设置成整数，比如可以设置成3、3000m和3Ki，下面是无效的设置值：0.5、1500m(在Kubernetes中500m表示0.5，1500m表示1.5，所以1500m不是整数，是无效的值)。

二、使用自定义资源

要想使用自定义资源，首先管理员需要手动在节点上配置自定义资源，然后用户在POD规格文件中配置对自定义资源的使用。因为如果管理员不手动配置自定义资源，那么Kubernetes只会使用CPU、内存、GPU这三种类型资源。

为了在节点上配置自定义资源，需要向API server组件发送PATCH类型的HTTP请求，在HTTP请求体中配置自定义资源的可用数值，这个数值只能配置成整数。

在节点上配置了一个自定义资源后，其实就是在这个节点对应的结构体NodeStatus上面Capacity属性中增加了一条记录，如果配置多个自定义资源，那么Capacity属性中就增加了多条记录。

在kubernetes调度器对POD进行调度的时候，会根据每个节点对应的NodeStatus结构体中Allocatable属性来判断，如果POD请求了自定义资源，请求数值小于这个节点上可用自定义资源数值的时候，那么这个节点就会作为备选节点。调度器对自定义资源的处理功能，其实同对CPU、内存、GPU资源的处理功能是相同的。

下面是一个在节点上配置自定义资源的例子：

在节点k8s-node-1上配置了一个自定义资源“foo”，并且将数值设置成5。

1. PATCH /api/v1/nodes/k8s-node-1/statusHTTP/1.1
2. Accept: application/json
3. Content-Type: application/json-patch+json
4. Host: k8s-master:8080
6. [
7.   {
8.    “op”: “add”,
9.    “path”:”/status/capacity/pod.alpha.kubernetes.io~1opaque-int-resource-foo”,
10.    “value”: “5”
11.   }
12. ]

这里面需要注意: 在path变量的赋值中，“~1”是字符“/”的转义字符。

下面是一个使用自定义资源“foo”的例子。在这个例子中POD，Kubernetes调度组件会查找同时满足2核CPU、1个自定义资源“ foo” 的节点，在这些节点上启动POD。

1. apiVersion: v1
2. kind: Pod
3. metadata:
4.  name: my-pod
5. spec:
6.  containers:
7.   -name: my-container
8.    image: myimage
9.    resources:
10.      requests:
11.        cpu: 2
12.        pod.alpha.kubernetes.io/opaque-int-resource-foo: 1

三、适用场景

通过自定义资源类型这种方式，相当于引入了IPC里面的信号量机制，可以限制指定POD在节点上运行的个数，而且还可以动态调整个数。

如上图所示，在节点（一）上最多只能运行五个依赖于自定义资源“foo”的POD，在节点（二）上最多只能运行三个依赖于自定义资源“foo”的POD。