使用 DRA 為工作負載分配裝置

本頁面介紹如何使用動態資源分配（DRA）將裝置分配給 Pod。這些說明適用於工作負載操作員。在閱讀本頁面之前，請熟悉 DRA 的工作原理以及 DRA 術語，例如 ResourceClaims 和 ResourceClaimTemplates。有關更多資訊，請參閱 動態資源分配 (DRA)。

關於使用 DRA 分配裝置

作為工作負載操作員，你可以透過建立 ResourceClaims 或 ResourceClaimTemplates 為你的工作負載宣告裝置。當你部署工作負載時，Kubernetes 和裝置驅動程式會查詢可用的裝置，將它們分配給你的 Pod，並將 Pod 放置在可以訪問這些裝置的節點上。

準備工作

你需要擁有一個 Kubernetes 叢集，並且 kubectl 命令列工具已配置為與你的叢集通訊。建議在至少有兩個節點（不充當控制平面主機）的叢集上執行本教程。如果你還沒有叢集，可以使用 minikube 建立一個，或者使用以下 Kubernetes 演練場之一

• iximiuz Labs
• Killercoda
• KodeKloud
• Play with Kubernetes

要檢查版本，請輸入 kubectl version。

• 確保你的叢集管理員已設定 DRA、連線裝置並安裝驅動程式。有關更多資訊，請參閱 在叢集中設定 DRA。

識別要宣告的裝置

你的叢集管理員或裝置驅動程式建立DeviceClasses，用於定義裝置的類別。你可以使用 通用表示式語言 過濾特定裝置屬性來宣告裝置。

獲取叢集中的 DeviceClass 列表

kubectl get deviceclasses

輸出類似於以下內容

NAME                 AGE
driver.example.com   16m

如果你遇到許可權錯誤，可能無法訪問 DeviceClass。請諮詢你的叢集管理員或驅動程式提供商以獲取可用裝置屬性。

宣告資源

你可以使用 ResourceClaims 從 DeviceClass 請求資源。要建立 ResourceClaim，請執行以下操作之一

• 如果你希望多個 Pod 共享訪問同一裝置，或者希望宣告在 Pod 生命週期之外存在，請手動建立 ResourceClaim。
• 使用 ResourceClaimTemplate 讓 Kubernetes 生成和管理每個 Pod 的 ResourceClaims。如果你希望每個 Pod 都能訪問具有相似配置的獨立裝置，請建立 ResourceClaimTemplate。例如，你可能希望在使用 並行執行 的 Job 中的 Pod 同時訪問裝置。

如果你在 Pod 中直接引用了特定的 ResourceClaim，則該 ResourceClaim 必須已經存在於叢集中。如果引用的 ResourceClaim 不存在，則 Pod 將保持掛起狀態，直到建立 ResourceClaim。你可以在 Pod 中引用自動生成的 ResourceClaim，但由於自動生成的 ResourceClaims 繫結到觸發生成的 Pod 的生命週期，因此不建議這樣做。

要建立宣告資源的工作負載，請選擇以下選項之一

• ResourceClaimTemplate
• ResourceClaim

檢視以下示例清單

dra/resourceclaimtemplate.yaml

apiVersion: resource.k8s.io/v1
kind: ResourceClaimTemplate
metadata:
  name: example-resource-claim-template
spec:
  spec:
    devices:
      requests:
      - name: gpu-claim
        exactly:
          deviceClassName: example-device-class
          selectors:
          - cel:
            expression: |-
                device.attributes["driver.example.com"].type == "gpu" &&
                device.capacity["driver.example.com"].memory == quantity("64Gi")                

此清單建立了一個 ResourceClaimTemplate，它請求 example-device-class DeviceClass 中與以下兩個引數都匹配的裝置

• 具有 driver.example.com/type 屬性且值為 gpu 的裝置。
• 具有 64Gi 容量的裝置。

要建立 ResourceClaimTemplate，請執行以下命令

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/dra/resourceclaimtemplate.yaml

檢視以下示例清單

dra/resourceclaim.yaml

apiVersion: resource.k8s.io/v1
kind: ResourceClaim
metadata:
  name: example-resource-claim
spec:
  devices:
    requests:
    - name: single-gpu-claim
      exactly:
        deviceClassName: example-device-class
        allocationMode: All
        selectors:
        - cel:
          expression: |-
              device.attributes["driver.example.com"].type == "gpu" &&
              device.capacity["driver.example.com"].memory == quantity("64Gi")              

此清單建立 ResourceClaim，它請求 example-device-class DeviceClass 中與以下兩個引數都匹配的裝置

• 具有 driver.example.com/type 屬性且值為 gpu 的裝置。
• 具有 64Gi 容量的裝置。

要建立 ResourceClaim，請執行以下命令

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/dra/resourceclaim.yaml

使用 DRA 在工作負載中請求裝置

要請求裝置分配，請在 Pod 規範的 resourceClaims 欄位中指定 ResourceClaim 或 ResourceClaimTemplate。然後，在 Pod 中容器的 resources.claims 欄位中按名稱請求特定宣告。你可以在 resourceClaims 欄位中指定多個條目，並在不同的容器中使用特定的宣告。

1. 檢視以下示例 Job

   dra/dra-example-job.yaml

   apiVersion: batch/v1
   kind: Job
   metadata:
     name: example-dra-job
   spec:
     completions: 10
     parallelism: 2
     template:
       spec:
         restartPolicy: Never
         containers:
         - name: container0
           image: ubuntu:24.04
           command: ["sleep", "9999"]
           resources:
             claims:
             - name: separate-gpu-claim
         - name: container1
           image: ubuntu:24.04
           command: ["sleep", "9999"]
           resources:
             claims:
             - name: shared-gpu-claim
         - name: container2
           image: ubuntu:24.04
           command: ["sleep", "9999"]
           resources:
             claims:
             - name: shared-gpu-claim
         resourceClaims:
         - name: separate-gpu-claim
           resourceClaimTemplateName: example-resource-claim-template
         - name: shared-gpu-claim
           resourceClaimName: example-resource-claim
   

   此 Job 中的每個 Pod 都具有以下屬性

   • 為容器提供名為 separate-gpu-claim 的 ResourceClaimTemplate 和名為 shared-gpu-claim 的 ResourceClaim。
   • 執行以下容器
     • container0 請求 separate-gpu-claim ResourceClaimTemplate 中的裝置。
     • container1 和 container2 共享訪問 shared-gpu-claim ResourceClaim 中的裝置。

2. 建立 Job

   kubectl apply -f https://k8s.io/examples/dra/dra-example-job.yaml
   

嘗試以下故障排除步驟

1. 當工作負載未按預期啟動時，從 Job 深入到 Pod，再深入到 ResourceClaims，並使用 kubectl describe 檢查每個級別的物件，檢視是否有任何狀態欄位或事件可以解釋工作負載未啟動的原因。
2. 當建立 Pod 失敗並顯示 must specify one of: resourceClaimName, resourceClaimTemplateName 時，請檢查 pod.spec.resourceClaims 中的所有條目是否都只設置了這兩個欄位中的一個。如果確實如此，則可能是叢集中安裝了針對 Kubernetes < 1.32 API 構建的 mutating Pod webhook。請與叢集管理員聯絡以檢查此問題。

清理

要刪除在此任務中建立的 Kubernetes 物件，請按照以下步驟操作

1. 刪除示例 Job

   kubectl delete -f https://k8s.io/examples/dra/dra-example-job.yaml
   

2. 要刪除你的資源宣告，請執行以下命令之一

   • 刪除 ResourceClaimTemplate

     kubectl delete -f https://k8s.io/examples/dra/resourceclaimtemplate.yaml
     

   • 刪除 ResourceClaim

     kubectl delete -f https://k8s.io/examples/dra/resourceclaim.yaml
     

下一步

• 瞭解更多關於 DRA 的資訊