Kubernetes v1.35: Erweiterte Toleration Operators zur Unterstützung numerischer Vergleiche (Alpha)

TL;DR

Kubernetes v1.35 führt erweiterte Toleration Operators ein, die numerische Vergleiche ermöglichen. Mit den neuen Operatoren Gt (Greater Than) und Lt (Less Than) können Cluster-Administratoren spezifische Schwellenwerte für die Platzierung von Pods festlegen, was die Optimierung von Kosten und SLA-basierten Entscheidungen verbessert.

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In Kubernetes v1.35 wird die Funktionalität von Tolerationen durch die Einführung von erweiterten Toleration Operators erheblich erweitert. Diese neuen Operatoren ermöglichen es, numerische Vergleiche bei der Planung von Workloads in Kubernetes-Clustern durchzuführen. Bisher konnten Tolerationen nur exakte Werte oder das Vorhandensein eines Schlüssels überprüfen, was die Flexibilität bei der Platzierung von Pods einschränkte. Die neuen Operatoren Gt und Lt eröffnen nun die Möglichkeit, Schwellenwerte für die Platzierung von Pods festzulegen, was insbesondere für die Verwaltung von SLA-Anforderungen, Kostenoptimierung und leistungsbewusster Workload-Verteilung von Bedeutung ist.

Die erweiterte Funktionalität ist besonders relevant für Produktionsumgebungen, in denen sowohl On-Demand- als auch Spot-/Preemptible-Knoten eingesetzt werden. Diese Kombination ermöglicht es Plattformteams, Kosten zu optimieren und gleichzeitig die Zuverlässigkeit kritischer Workloads zu gewährleisten. Mit den neuen Operatoren können Administratoren beispielsweise hochverfügbare Workloads nur auf Knoten mit einer Ausfallwahrscheinlichkeit unter einem bestimmten Schwellenwert planen. Dies verbessert die Sicherheit und Effizienz bei der Ressourcennutzung erheblich.

Die beiden neuen Operatoren funktionieren wie folgt: Der Gt-Operator erlaubt es, Tolerationen zu definieren, die nur auf Knoten angewendet werden, deren numerischer Wert unter dem festgelegten Schwellenwert liegt. Im Gegensatz dazu gibt der Lt-Operator an, dass Pods auf Knoten toleriert werden, deren Wert über dem Schwellenwert liegt. Diese Flexibilität ermöglicht eine dynamische und anpassungsfähige Planung, die auf kontinuierlichen Metriken basiert, anstatt auf starren Kategorien.

Technische Details/Implikationen

Die neuen Toleration Operators bieten mehrere betriebliche Vorteile gegenüber der bestehenden NodeAffinity-Implementierung. Während NodeAffinity bereits numerische Vergleiche unterstützt, bieten Tolerationen eine sicherere Standardkonfiguration, da Knoten ihre Risikostufen deklarieren. Pods mit passenden Tolerationen können dann auf diesen Knoten geplant werden, wodurch eine explizite Zustimmung erforderlich ist, um auf risikobehaftete Knoten zuzugreifen.

Ein weiterer Vorteil der Tolerationen ist die Möglichkeit der Evakuierung. Tolerationen unterstützen Effekte wie NoExecute, wodurch Administratoren Pods von Knoten abziehen können, wenn die SLA-Vorgaben nicht mehr erfüllt sind. Dies ist ein entscheidendes Merkmal für den Betrieb von Kubernetes-Clustern, da es eine reaktive Verwaltung der Ressourcen ermöglicht.

Die neuen Operatoren sind auf positive 64-Bit-Ganzzahlen ohne führende Nullen beschränkt, was bedeutet, dass Werte wie “100” gültig sind, während “0100” und “0” abgelehnt werden. Diese Einschränkung stellt sicher, dass nur gültige numerische Vergleiche durchgeführt werden.

Fazit/Ausblick

Die Einführung der erweiterten Toleration Operators in Kubernetes v1.35 stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Flexibilität und Effizienz der Workload-Platzierung dar. Diese Funktionalität wird es Administratoren ermöglichen, ihre Ressourcen noch besser zu optimieren und gleichzeitig die Anforderungen an Verfügbarkeit und Leistung zu erfüllen.