Kubernetes v1.36: Änderbare Pod-Ressourcen für angehaltene Jobs (Beta)

TL;DR

Kubernetes v1.36 führt die Möglichkeit ein, Ressourcenanforderungen und -limits von Pods in angehaltenen Jobs anzupassen, was zuvor nur in der Alpha-Phase verfügbar war. Diese Funktion ermöglicht es Cluster-Administratoren, Ressourcen dynamisch zu aktualisieren, um besser auf die aktuelle Cluster-Kapazität und -Prioritäten reagieren zu können.

Hauptinhalt

Mit der Einführung von Kubernetes v1.36 wurde die Funktion zur Änderung von Pod-Ressourcen für angehaltene Jobs in den Beta-Status überführt. Diese Funktion, die bereits in v1.35 als Alpha verfügbar war, erlaubt es, die Anforderungen an CPU, Arbeitsspeicher, GPU und erweiterte Ressourcen eines Jobs anzupassen, während dieser sich im angehaltenen Zustand befindet. Dies ist besonders vorteilhaft für Batch- und Machine-Learning-Workloads, deren Ressourcenbedarf oft nicht genau zum Zeitpunkt der Job-Erstellung bekannt ist.

Vor der Einführung dieser Funktion waren die Ressourcenanforderungen eines Jobs unveränderlich, sobald sie festgelegt wurden. Wenn ein Queue-Controller, wie Kueue, feststellte, dass ein angehaltener Job mit anderen Ressourcen ausgeführt werden sollte, blieb nur die Möglichkeit, den Job zu löschen und neu zu erstellen, was zu einem Verlust aller zugehörigen Metadaten, Statusinformationen und Historie führte. Die neue Funktion ermöglicht es zudem, dass ein spezifischer Job-Instanz für einen CronJob mit reduzierten Ressourcen langsam voranschreiten kann, anstatt bei hoher Clusterlast vollständig zu scheitern.

Beispielsweise könnte ein Machine-Learning-Training-Job, der ursprünglich 4 GPUs anforderte, von einem Queue-Controller angepasst werden, der feststellt, dass nur 2 GPUs verfügbar sind. Der Controller kann die Ressourcenanforderungen vor der Wiederaufnahme des Jobs aktualisieren, sodass der Job mit den neuen Spezifikationen fortgesetzt werden kann.

Technische Details/Implikationen

Die Kubernetes-API-Server haben die Unveränderlichkeit von Pod-Template-Ressourcenfeldern speziell für angehaltene Jobs gelockert. Dabei wurden keine neuen API-Typen eingeführt; die bestehenden Strukturen für Jobs und Pod-Templates wurden durch gelockerte Validierungen angepasst. Die mutierbaren Felder umfassen die Ressourcenanforderungen und -limits für Container und Init-Container.

Ressourcenaktualisierungen sind nur unter bestimmten Bedingungen zulässig: Der Job muss auf “suspend: true” gesetzt sein, und für einen zuvor laufenden Job müssen alle aktiven Pods terminiert sein, bevor Änderungen an den Ressourcen akzeptiert werden. Standardvalidierungen für Ressourcen bleiben bestehen, beispielsweise müssen die Limits größer oder gleich den Anforderungen sein.

Mit der Promotion in den Beta-Status in Kubernetes v1.36 ist das Feature “MutablePodResourcesForSuspendedJobs” standardmäßig aktiviert. Dies bedeutet, dass Cluster, die v1.36 oder höher verwenden, diese Funktion ohne zusätzliche Konfiguration nutzen können.

Fazit/Ausblick

Die Möglichkeit, Ressourcen für angehaltene Jobs in Kubernetes dynamisch anzupassen, stellt einen bedeutenden Fortschritt dar, der die Flexibilität und Effizienz von Workloads in Cloud-Umgebungen verbessert. Die Funktion wird erwartet, dass sie die Handhabung von Ressourcen in hochdynamischen Umgebungen weiter optimiert.