Karpenter
Karpenter ist ein Open-Source-Kubernetes-Cluster-Autoscaler der nächsten Generation. Das heißt er ist eine modernere und technisch weiterentwickelte Alternative zum klassischen Kubernetes Cluster Autoscaler (KCA). Karpenter wurde zur intelligenten Echtzeitverwaltung von Infrastruktur entwickelt.
Im Gegensatz zum KCA, der auf vordefinierten Skalierungsregeln basiert, trifft Karpenter dynamische Planungsentscheidungen auf der Grundlage der tatsächlichen Pod-Anforderungen und sorgt so für optimale Leistung und Kosteneffizienz.
Wie funktioniert Karpenter?
Karpenter nutzt Pod-gesteuerte Skalierung. Statt auf der Grundlage statischer Metriken zu skalieren, sucht dieser Autoscaler nach nicht planbaren Pods und stellt Knoten bereit, die dann genau deren Anforderungen an CPU, Arbeitsspeicher, GPU oder benutzerdefinierte Ressourcen entsprechen.
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Intelligente Instanzauswahl: Evaluiert die verfügbaren Instanztypen, Familien, Zonen und Kapazitätspools, um in Sekundenschnelle die am besten geeigneten Knoten zu starten.
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Bin-Packing-Optimierung: Packt Pods effizient auf Knoten, um die Fragmentierung zu reduzieren und die Auslastung zu maximieren.
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Konsolidierung: Überwacht kontinuierlich die Workloads und kann nicht ausgelastete Knoten beenden, indem es Workloads auf weniger Maschinen verschiebt, um Kosten zu senken.
Technische Vorteile
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Ultraschnelle Bereitstellung: Knoten sind in Sekundenschnelle online, im Vergleich zu Minuten bei herkömmlichen Autoscalern.
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Flexibilität für Workloads: Unerstützt viele, verschiedene Artenn von Anwendungen, z. B. funktioniert er für zustandslose Dienste, ML/AI-Trainingsjobs, Batch-Verarbeitung und Systeme mit hohem Durchsatz.
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Anpassbare Planung: Entwickler*innen können Anforderungen mit Einschränkungen (z. B. Zonenzugehörigkeit, GPU-Anforderungen, Instanzfamilien) definieren.
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Native Kubernetes-Integration: Läuft als Controller innerhalb Ihres Clusters und verwendet CRDs (Custom Resource Definitions) wie Provisioner und NodePool für eine detaillierte Steuerung.
Warum Karpenter das Tool für Entwickler*innen ist?
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Weniger manuelle Abstimmung: Keine kontinuierliche Anpassung von ASG-Einstellungen oder vordefinierten Skalierungsregeln erforderlich.
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Kosteneffiziente Skalierung: Karpenter wählt automatisch Spot-, On-Demand- oder gemischte Pools auf der Grundlage von Einschränkungen.
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Verbesserter Pod-Planungserfolg: Er reduziert ausstehende Pods und stellt die Einhaltung von SLAs sicher.
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Observability-ready: Funktioniert nahtlos mit Prometheus, Grafana und Protokollierungssystemen zur Überwachung von Autoscaling-Ereignissen.