扩展资源的资源装箱

FEATURE STATE: Kubernetes 1.16 [alpha]

使用 RequestedToCapacityRatioResourceAllocation 优先级函数，可以将 kube-scheduler 配置为支持包含扩展资源在内的资源装箱操作。 优先级函数可用于根据自定义需求微调 kube-scheduler 。

使用 RequestedToCapacityRatioResourceAllocation 启用装箱

在 Kubernetes 1.15 之前，Kube-scheduler 通常允许根据对主要资源（如 CPU 和内存） 的请求数量和可用容量 之比率对节点评分。 Kubernetes 1.16 在优先级函数中添加了一个新参数，该参数允许用户指定资源以及每类资源的权重， 以便根据请求数量与可用容量之比率为节点评分。 这就使得用户可以通过使用适当的参数来对扩展资源执行装箱操作，从而提高了大型集群中稀缺资源的利用率。 RequestedToCapacityRatioResourceAllocation 优先级函数的行为可以通过名为 requestedToCapacityRatioArguments 的配置选项进行控制。 该标志由两个参数 shape 和 resources 组成。 shape 允许用户根据 utilization 和 score 值将函数调整为最少请求 （least requested）或 最多请求（most requested）计算。 resources 包含由 name 和 weight 组成，name 指定评分时要考虑的资源， weight 指定每种资源的权重。

以下是一个配置示例，该配置将 requestedToCapacityRatioArguments 设置为对扩展资源 intel.com/foo 和 intel.com/bar 的装箱行为

{
  "kind": "Policy",
  "apiVersion": "v1",
  ...
  "priorities": [
     ...
    {
      "name": "RequestedToCapacityRatioPriority",
      "weight": 2,
      "argument": {
        "requestedToCapacityRatioArguments": {
          "shape": [
            {"utilization": 0, "score": 0},
            {"utilization": 100, "score": 10}
          ],
          "resources": [
            {"name": "intel.com/foo", "weight": 3},
            {"name": "intel.com/bar", "weight": 5}
          ]
        }
      }
    }
  ],
}

默认情况下此功能处于被禁用状态

调整 RequestedToCapacityRatioResourceAllocation 优先级函数

shape 用于指定 RequestedToCapacityRatioPriority 函数的行为。

 {"utilization": 0, "score": 0},
 {"utilization": 100, "score": 10}

上面的参数在 utilization 为 0% 时给节点评分为 0，在 utilization 为 100% 时给节点评分为 10，因此启用了装箱行为。 要启用最少请求（least requested）模式，必须按如下方式反转得分值。

 {"utilization": 0, "score": 10},
 {"utilization": 100, "score": 0}

resources 是一个可选参数，默认情况下设置为：

"resources": [
    {"name": "CPU", "weight": 1},
    {"name": "Memory", "weight": 1}
]

它可以用来添加扩展资源，如下所示：

"resources": [
    {"name": "intel.com/foo", "weight": 5},
    {"name": "CPU", "weight": 3},
    {"name": "Memory", "weight": 1}
]

weight 参数是可选的，如果未指定，则设置为 1。 同时，weight 不能设置为负值。

RequestedToCapacityRatioResourceAllocation 优先级函数如何对节点评分

本节适用于希望了解此功能的内部细节的人员。 以下是如何针对给定的一组值来计算节点得分的示例。

请求的资源
intel.com/foo: 2
Memory: 256MB
CPU: 2
资源权重
intel.com/foo: 5
Memory: 1
CPU: 3
FunctionShapePoint {{0, 0}, {100, 10}}
节点 Node 1 配置
可用：
  intel.com/foo : 4
  Memory : 1 GB
  CPU: 8
已用：
  intel.com/foo: 1
  Memory: 256MB
  CPU: 1
节点得分：
intel.com/foo  = resourceScoringFunction((2+1),4)
               = (100 - ((4-3)*100/4)
               = (100 - 25)
               = 75
               = rawScoringFunction(75)
               = 7
Memory         = resourceScoringFunction((256+256),1024)
               = (100 -((1024-512)*100/1024))
               = 50
               = rawScoringFunction(50)
               = 5
CPU            = resourceScoringFunction((2+1),8)
               = (100 -((8-3)*100/8))
               = 37.5
               = rawScoringFunction(37.5)
               = 3
NodeScore   =  (7 * 5) + (5 * 1) + (3 * 3) / (5 + 1 + 3)
            =  5
节点 Node 2 配置
可用：
  intel.com/foo: 8
  Memory: 1GB
  CPU: 8
已用：
  intel.com/foo: 2
  Memory: 512MB
  CPU: 6
节点得分：
intel.com/foo  = resourceScoringFunction((2+2),8)
               = (100 - ((8-4)*100/8)
               = (100 - 50)
               = 50
               = rawScoringFunction(50)
               = 5
Memory         = resourceScoringFunction((256+512),1024)
               = (100 -((1024-768)*100/1024))
               = 75
               = rawScoringFunction(75)
               = 7
CPU            = resourceScoringFunction((2+6),8)
               = (100 -((8-8)*100/8))
               = 100
               = rawScoringFunction(100)
               = 10
NodeScore   =  (5 * 5) + (7 * 1) + (10 * 3) / (5 + 1 + 3)
            =  7