云原生產業聯盟：2020年云原生中間件白皮書（51頁）.pdf

1、隨著云原生技術的普及，越來越多的應用開始進行云原生化架構升級和應用遷移，負載類型和集群規模的不斷擴大，要求云原生調度系統提升資源的使用效率，并能夠對不同類型應用（如 AI、大數據、HPC）、異構硬件資源（如 GPU、TPU）和多個云環境進行統一智能化調度：離、在線應用的統一調度，越來越多的批量計算任務遷移至云原生環境中執行，從HPC到大數據再到人工智能，早期每種場景中的分布式系統多為專有系統。在批量計算任務向云原生環境遷移的過程中，需要云原生調度系統能夠支持各種場景的批量計算任務，并能夠與微服務應用共享云原生環境和資源，這就需要云原生調度系統要能夠同時支持微服務類應用(在線)和批量計算任務(離

2、線)共享資源，以達到多種應用統一調度的要求；異構硬件的統一調度，為了應對多種應用對資源適用場景的多元需求，需要云原生調度系統能夠對異構硬件資源進行統一的管理與調度，使用各種應用達到最優的資源配比；多云負載的統一調度，為降低廠商綁定的風險，同時也為了最大限度的兼顧不同云廠商的優勢，多云的環境下的負載高效分發逐漸成為趨勢；智能化的統一調度，云原生環境的多樣化使得資源和作業調度更加困難，人工智能等新技術的發展為其提供了解決方法。借助作業畫像等AI 技術預判資源的使用量，并以此為依據對資源進行動態擴縮容、動態超分，以優化復雜環境下的資源和作業調度方案。針對上述這些新的要求和挑戰，云原生的相關項目提供了

3、不同的解決方案：一是通過改進現有的 Kubernetes 組件實現。目前云原生環境中大量的微服務都使用 Kubernetes 進行調度管理，隨時著批量計算任務向云原生環境遷移，Kubernetes 社區不同的興趣組也對各個組件做出相應的改進,調度興趣組開始通過調度框架，讓用戶通過自研插件來支持批量計算任務 Kubernetes 社區通過調度框架，希望用戶通過自研插件來支持批量計算任務。二是基于 Kubernetes 的擴展機制實現。通過 CRD、Operator、multi-scheduler 等擴展機制提供批量計算解決方案，能夠有效的支持批量計算任務與微服務應用統一調度，代表性的項目如 Volcano。Volcano 是 CNCF 首個面向批量計算場景下的云原生調度系統項目，作為基于容器組的調度框架，Volcano 支持批量計算的各種場景，并通過引用 Kubernetes 現有的調度策略支持微服務場景并兼容 Kubernetes 的調度策略，同時還支持 GPU 共享的異構硬件功能。