tensile-kube的特點是什么

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tensile-kube 名稱由來

tensile名為可擴展的，可延伸的，同時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)計算平臺線上有數十個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：一個作業需要N個資源，但是現有集群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：業務有一種類型的業務需要同時發布到多個集群。

其實，業界很早就有類似的需求，也誕生出了Federation等方案，但是這些對于現有的K8s 會有較大的改造成本，同時增加了很多繁雜的CRD。因而，我們自主研發了更輕量的基于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基礎庫，其實現通常叫做provider, 早期的VK中包含了各種provider, 目前VK社區已經將其獨立出來，分為：virtual-kubelet、node-cli和provider。virtual-kubelet提供了一種抽象能力，通過實現provider，用戶就實現了一個虛擬的K8s節點，用戶的Pod可以調度到該節點。virtual-kubelet的核心功能是Node和Pod的生命周期管控。

tensile-kube 架構

tensile-kube核心組件為4個：

• virtual-node

  基于virtual-kubelet實現的了K8s provider功能，同時增加了多個controller，用于同步ConfigMap、Sercret、Service等資源。

• webhook

  對Pod中可能對上層集群調度產生干擾的字段進行轉換，將其寫入annotation中，virtual-node在創建Pod時再將其恢復，避免影響用戶期望的調度結果。

• descheduler

  用于避免資源碎片帶來的影響，這個組件我們基于社區的descheduler進行了二次開發，使之更適用于這個場景。

• multi-scheduler

  主要用于連接下層集群的API Server, 避免資源碎片的影響，在調度時判斷virtual-node的資源是否足夠。（圖中未畫出來，multi-scheduler會比較重，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

• 對原生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通過調度器調度到virtual-node，隨后將Pod同步到下層集群創建，整個方案對于K8s無侵入。

• K8s上層平臺改造成本低

  在上層的K8s平臺看來，通過tensile-kube連接的集群就是一個大集群，可以完全屏蔽區別，所以對于平臺來說，也幾乎是不需要改造的。

• 基于原生virtual-kubelet開發

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

這些使得tensile-kube可以方便的實現多個集群的調度管理，且適用于大多數場景。

tensile-kube 主要能力

• 集群碎片資源整合

  對于離線集群來說，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大的資源池，將閑置的資源充分利用起來。

• 服務多集群調度

  結合Affinity等，可以實現，Pod的多集群調度。對于1.16及以上集群還可以基于TopologySpreadConstraint實現更細粒度的跨級群調度。

• 服務跨集群通信

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

• 便捷化運維集群

  當我們進行單個集群升級、變更時，往往需要通知業務遷移、集群屏蔽調度等，在tensile-kube的支持，我們只需要將virtual-node 設置為不可能調度。

• 原生kubectl能力

  tensile kubectl支持原生kubectl所有操作，包括：kuebctl logs和kubectl exec。這對于運維人員去管理對于下層集群上的pod會十分方便，沒有額外的學習成本。

其余可能的適用場合

• 邊緣計算

• 混合云

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