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7.6. Comprendre les plugins d'appareils

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Le plugin device fournit une solution cohérente et portable pour consommer des périphériques matériels à travers les clusters. Le plugin device fournit un support pour ces dispositifs à travers un mécanisme d'extension, qui rend ces dispositifs disponibles pour les conteneurs, fournit des contrôles de santé de ces dispositifs, et les partage de manière sécurisée.

Important

OpenShift Container Platform prend en charge l'API du plugin de périphérique, mais les conteneurs de plugin de périphérique sont pris en charge par des fournisseurs individuels.

Un plugin de périphérique est un service gRPC fonctionnant sur les nœuds (en dehors du site kubelet) et chargé de gérer des ressources matérielles spécifiques. Tout plugin de périphérique doit prendre en charge les appels de procédure à distance (RPC) suivants :

service DevicePlugin {
      // GetDevicePluginOptions returns options to be communicated with Device
      // Manager
      rpc GetDevicePluginOptions(Empty) returns (DevicePluginOptions) {}

      // ListAndWatch returns a stream of List of Devices
      // Whenever a Device state change or a Device disappears, ListAndWatch
      // returns the new list
      rpc ListAndWatch(Empty) returns (stream ListAndWatchResponse) {}

      // Allocate is called during container creation so that the Device
      // Plug-in can run device specific operations and instruct Kubelet
      // of the steps to make the Device available in the container
      rpc Allocate(AllocateRequest) returns (AllocateResponse) {}

      // PreStartcontainer is called, if indicated by Device Plug-in during
      // registration phase, before each container start. Device plug-in
      // can run device specific operations such as reseting the device
      // before making devices available to the container
      rpc PreStartcontainer(PreStartcontainerRequest) returns (PreStartcontainerResponse) {}
}
Exemples de plugins d'appareils
Note

Pour faciliter la mise en œuvre de la référence du plugin de périphérique, il existe un plugin de périphérique fictif dans le code du gestionnaire de périphériques : vendor/k8s.io/kubernetes/pkg/kubelet/cm/deviceplugin/device_plugin_stub.go.

7.6.1. Méthodes de déploiement d'un module d'extension de dispositif

  • Les ensembles de démons constituent l'approche recommandée pour les déploiements de plugins de périphériques.
  • Au démarrage, le plugin de périphérique essaiera de créer un socket de domaine UNIX à l'adresse /var/lib/kubelet/device-plugin/ sur le nœud pour servir les RPC du gestionnaire de périphériques.
  • Comme les plugins de périphérique doivent gérer les ressources matérielles, l'accès au système de fichiers de l'hôte, ainsi que la création de sockets, ils doivent être exécutés dans un contexte de sécurité privilégié.
  • Des détails plus spécifiques concernant les étapes de déploiement peuvent être trouvés avec chaque implémentation de plugin d'appareil.

7.6.2. Comprendre le gestionnaire de périphériques

Device Manager fournit un mécanisme pour annoncer les ressources matérielles spécialisées des nœuds à l'aide de plugins connus sous le nom de "device plugins".

Vous pouvez annoncer du matériel spécialisé sans avoir à modifier le code en amont.

Important

OpenShift Container Platform prend en charge l'API du plugin de périphérique, mais les conteneurs de plugin de périphérique sont pris en charge par des fournisseurs individuels.

Le gestionnaire de dispositifs annonce les dispositifs en tant que Extended Resources. Les pods utilisateurs peuvent consommer les dispositifs annoncés par le Device Manager en utilisant le même mécanisme Limit/Request que celui utilisé pour demander n'importe quel autre Extended Resource.

Au démarrage, le plugin de périphérique s'enregistre auprès du gestionnaire de périphériques en invoquant Register sur l'adresse /var/lib/kubelet/device-plugins/kubelet.sock et lance un service gRPC à l'adresse /var/lib/kubelet/device-plugins/<plugin>.sock pour répondre aux demandes du gestionnaire d'appareils.

Lors du traitement d'une nouvelle demande d'enregistrement, le gestionnaire de périphérique invoque l'appel de procédure à distance (RPC) ListAndWatch auprès du service d'extension de périphérique. En réponse, le gestionnaire de périphérique obtient une liste d'objets Device du plugin via un flux gRPC. Le gestionnaire de périphérique surveillera le flux pour les nouvelles mises à jour du module d'extension. Du côté du plugin, le plugin gardera également le flux ouvert et chaque fois qu'il y a un changement dans l'état de l'un des appareils, une nouvelle liste d'appareils est envoyée au gestionnaire de périphériques via la même connexion de flux.

Lors du traitement d'une nouvelle demande d'admission d'un pod, Kubelet transmet la demande Extended Resources au Device Manager pour l'attribution d'un dispositif. Le gestionnaire de périphériques vérifie dans sa base de données si un plugin correspondant existe ou non. Si le plugin existe et qu'il y a des dispositifs allouables libres ainsi que dans le cache local, Allocate RPC est invoqué au niveau de ce plugin de dispositif particulier.

En outre, les plugins d'appareil peuvent également effectuer plusieurs autres opérations spécifiques à l'appareil, telles que l'installation du pilote, l'initialisation de l'appareil et la réinitialisation de l'appareil. Ces fonctionnalités varient d'une implémentation à l'autre.

7.6.3. Activation du gestionnaire de périphériques

Permettre au gestionnaire de périphériques de mettre en œuvre un plugin de périphérique pour annoncer du matériel spécialisé sans aucune modification du code en amont.

Device Manager fournit un mécanisme pour annoncer les ressources matérielles spécialisées des nœuds à l'aide de plugins connus sous le nom de "device plugins".

  1. Obtenez l'étiquette associée au CRD statique MachineConfigPool pour le type de nœud que vous souhaitez configurer en entrant la commande suivante. Effectuez l'une des étapes suivantes :

    1. Voir la configuration de la machine :

      # oc describe machineconfig <name>

      Par exemple :

      # oc describe machineconfig 00-worker

      Exemple de sortie

      Name:         00-worker
      Namespace:
      Labels:       machineconfiguration.openshift.io/role=worker 1

      1
      Étiquette requise pour le gestionnaire de périphériques.

Procédure

  1. Créez une ressource personnalisée (CR) pour votre changement de configuration.

    Exemple de configuration pour un gestionnaire de périphérique CR

    apiVersion: machineconfiguration.openshift.io/v1
    kind: KubeletConfig
    metadata:
      name: devicemgr 1
    spec:
      machineConfigPoolSelector:
        matchLabels:
           machineconfiguration.openshift.io: devicemgr 2
      kubeletConfig:
        feature-gates:
          - DevicePlugins=true 3

    1
    Attribuer un nom au CR.
    2
    Saisissez l'étiquette du pool de configuration de la machine.
    3
    Définissez DevicePlugins sur "true".
  2. Créer le gestionnaire de périphériques :

    $ oc create -f devicemgr.yaml

    Exemple de sortie

    kubeletconfig.machineconfiguration.openshift.io/devicemgr created

  3. Assurez-vous que le gestionnaire de périphériques a bien été activé en confirmant que l'option /var/lib/kubelet/device-plugins/kubelet.sock est créé sur le nœud. Il s'agit du socket de domaine UNIX sur lequel le serveur gRPC du Device Manager écoute les nouveaux enregistrements de plugins. Ce fichier sock est créé au démarrage de la Kubelet uniquement si Device Manager est activé.
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