一、集群架构设计原则

1.1 核心设计目标
-
水平扩展能力:支持动态添加/移除计算节点
-
故障域隔离:实现计算/存储/网络三层容错
-
资源利用率优化:基于优先级的多级任务调度
-
统一入口管理:API Gateway + 负载均衡架构
1.2 典型拓扑方案对比
| 架构类型 | 节点规模 | 适用场景 | 优缺点 |
|---|---|---|---|
| 单控制节点 | <20节点 | 实验环境 | 部署简单/存在单点故障 |
| 多可用区部署 | 50-200节点 | 生产环境 | 高可用性/网络延迟敏感 |
| 混合云架构 | 200+节点 | 全球化服务 | 成本最优/管理复杂度高 |
二、基础环境搭建
2.1 硬件资源规划
计算节点分层配置:
# cluster_config.yaml
node_profiles:
- type: gpu_heavy
specs:
gpu: 4x A100 80GB
cpu: 64 vCPU
mem: 512GB
storage: 10TB NVMe
count: 8
- type: cpu_preprocess
specs:
gpu: none
cpu: 32 vCPU
mem: 256GB
storage: 5TB SSD
count: 12
- type: storage_node
specs:
network: 100GbE
storage: 1PB Ceph
count: 3
2.2 网络架构配置
# 使用Calico构建BGP网络
kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml
# 配置多网卡绑定(示例)
nmcli con add type bond con-name bond0 ifname bond0 mode 802.3ad
nmcli con add type ethernet ifname eth1 master bond0
nmcli con add type ethernet ifname eth2 master bond0
nmcli con mod bond0 ipv4.addresses 10.200.1.10/24
nmcli con up bond0
三、Kubernetes集群部署
3.1 使用Kubeadm构建集群
# 控制平面初始化
kubeadm init --pod-network-cidr=192.168.0.0/16 \
--apiserver-advertise-address=10.200.1.10 \
--image-repository registry.aliyuncs.com/google_containers
# 工作节点加入
kubeadm join 10.200.1.10:6443 --token xxxx \
--discovery-token-ca-cert-hash sha256:xxxx
3.2 GPU节点专项配置
# Dockerfile.gpu
FROM nvidia/cuda:12.2.0-devel-ubuntu22.04
RUN apt-get update && apt-get install -y \
nvidia-container-toolkit \
nvidia-cuda-toolkit
# 部署GPU插件
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/NVIDIA/k8s-device-plugin/v0.14.1/nvidia-device-plugin.yml
四、ComfyUI容器化改造
4.1 构建生产级Docker镜像
# 多阶段构建优化
FROM pytorch/pytorch:2.1.0-cuda12.1-cudnn8-runtime AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN pip install -r requirements.txt \
&& python -m compileall .
FROM nvidia/cuda:

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