CA 不够用了？Azure 推 Karpenter + Spot，让 AKS 便宜 80%！

引言

在 2023 年的 KubeCon 北美大会上，微软宣布在 Azure Kubernetes Service（AKS） 中引入 Karpenter 作为 Cluster Autoscaler（CA）的替代方案，并将其命名为 Node Autoprovisioning（NAP）。
虽然 Cluster Autoscaler 一直以来是 AKS/Kubernetes 的默认节点扩缩工具，但其存在诸多限制，促使微软引入 Karpenter。
本文将深入探讨这些挑战，并介绍 Karpenter 如何有效解决它们。
CA vs Karpenter vs CloudPilot AI

太长不看版

如果你想了解这几款工具的更多技术细节、查看 Karpenter 与 Cluster Autoscaler 的架构差异，回复关键词【对比】，获取完整版 PDF 文件。
Cluster Autoscaler 的局限性

以下是 Cluster Autoscaler 进行节点自动扩缩的流程示意图：

• 受限于虚拟机规模集（ VMSS Groups ）：
  

Cluster Autoscaler 仅支持 AKS 中的虚拟机规模集。
每个 VMSS 由特定类型的 VM 实例组成，具有固定的 VM SKU、硬件规格和 CPU:内存比（例如 Standard D4sv5，4 vCPU 和 16GB 内存）。

• 节点池约束：
  

当新 Pod 需要部署但当前节点容量已满时，Cluster Autoscaler 会尝试创建新的节点，但只能基于现有 VMSS SKU 进行扩容。如果该类型的实例不可用，Pod 将保持待调度状态。

• 扩缩能力受限：
  

Cluster Autoscaler 仅能基于指定的 VMSS 进行弹性扩缩，即使其他虚拟机 SKU 有闲置资源，也无法利用这些 VM SKU 的剩余容量。
Karpenter的优势

Karpenter 是一款开源的 Kubernetes 集群自动扩缩工具，专为优化性能和成本而设计，旨在以灵活、高性能和简洁的方式实现节点的弹性扩展。它比 Cluster Autoscaler 的扩缩速度更快，并且能够直接创建独立节点，无需传统的节点组限制。

Karpenter 的核心特性：

✅高效扩缩：快速弹性扩展 Kubernetes 节点。
✅灵活调度：无需依赖 VMSS 也能启动新节点。
✅成本优化：支持自动补丁更新和 Kubernetes 版本升级，降低总体成本。
✅基于 YAML 配置的 NodePool，可自定义节点类型及调度策略。
Karpenter 的中断管理

中断控制器 （Disruption Controller）负责在 Kubernetes 集群中终止或替换节点，并采用以下三种策略来决定如何处理节点：
1. 节点到期

Karpenter 会为节点设置存活时间（TTL），到期后进行替换。例如：

1. spec:
2.   disruption:
3.     consolidationPolicy: WhenUnderutilized
4.     expireAfter: 300s  #

复制代码

2. 延迟合并

设置中断间隔，控制在触发中断操作前等待的时间。
3. 资源整合

Karpenter 通过分析节点资源使用情况来主动减少集群成本。


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