Kubernetes纳管、调度GPU 设备原理

Kubernetes 管理 GPU 资源的本质，是将集群中物理节点上的 GPU 设备作为一种可调度、可监控的特殊计算资源纳入其统一的管理体系。

下面我将从核心概念、工作原理、关键特性和高级功能四个方面，具体说明 K8S 如何管理 GPU。

一、核心概念与工作原理

K8S 并不直接管理 GPU，而是通过一套设备插件框架来扩展其对第三方硬件（如 GPU、FPGA、InfiniBand 等）的支持。

1. 核心组件与流程

其工作流程可以概括为以下步骤：

flowchart TD
    A[“GPU设备<br>安装在Node上”] --> B[“NVIDIA GPU驱动<br>与容器运行时”]
    
    subgraph C [K8S节点]
        B --> D[NVIDIA Device Plugin<br>以DaemonSet方式运行]
        D -- “注册/上报” --> E[“Kubelet<br>节点代理”]
    end

    E -- “通知API Server” --> F[K8S API Server]
    
    subgraph G