GPU容量预留

在云环境中,GPU作为一种稀缺且高价值的计算资源,其按需获取存在不确定性,可能导致关键业务在需要时无法及时获得资源而中断或延迟。为解决此问题,阿里云容器计算服务ACS (Alibaba Cloud Container Service) 的Serverless Kubernetes为用户提供了两种资源预留模式,旨在为您的GPU应用提供确定性的资源保障。

GPU Pod容量预留(Pod-level Reservation)

  • 工作原理: 实例预留是一种面向工作负载的、规格化的容量预留。您需要明确指定Pod的规格(如:2xA10 GPU, 16 vCPU, 32 GiB内存)以及需要预留的Pod数量(如:12个)。平台将为您预留出刚好能容纳这12个特定规格Pod的计算容量。

  • 提供的确定性: 它提供的是“工作负载容量确定性”。您可以确信,在任何时候发起创建请求,系统都保证有能力运行您指定的比如12个该规格的Pod。这极大地简化了容量规划,您无需关心底层的节点规格和资源碎片,只需关注您的应用Pod需求即可。

  • 适用场景: 

    • 同构工作负载: 当您的应用(如大规模分布式训练、在线推理服务)由大量规格完全相同的 Pod 组成时,此模式是最佳选择。

    • 简化运维: 希望将底层资源规划的复杂性完全交由平台处理,只专注于应用层面的容量需求。

GPU-HPN容量预留(Node-level Reservation)

  • 工作原理: 此模式为您在ACS的底层资源池中预留并锁定专用的GPU计算节点容量。这些资源被锁定给您的账户专用,确保当您需要创建新的GPU Pod时,总有可用的硬件资源来承载它们,避免了因资源池紧张而导致的Pod调度失败(Pending 状态)。

  • 提供的确定性: 它提供的是“物理资源确定性”。它保证了您在需要扩容时,底层基础设施(GPU 节点)是确定可用的。您可以自行决定如何在这些节点上调度和组合不同规格的Pod(即所谓的“装箱”)。

  • 适用场景: 

    • 异构工作负载: 当您需要在同一资源池中运行多种不同规格的GPU Pod时,此模式提供了最高的灵活性。

    • 精细化资源控制:希望通过自定义调度策略(如Taints/Tolerations、Node Affinity)来精细化控制Pod的物理布局,以实现性能优化或资源隔离。

总结与对比

特性

GPU Pod容量预留 (Pod-level)

GPU-HPN容量预留 (Node-level)

预留对象

特定规格Pod的数量。

底层GPU计算节点容量。

预留粒度

逻辑工作负载(如12个 1A10GPU8C16GPod)。

物理节点资源(如2P16EN节点)。

保障级别

工作负载容量确定性。

物理节点资源确定性。

灵活性

较低(绑定特定Pod规格)。

极高(可运行灵活规格Pod)。

管理复杂度

低(平台负责资源匹配)。

较高(需要响应节点运维事件)。

选择建议

  • 小规模、规格繁杂的应用。

  • 任意规模下,规格统一的应用。

中大规模、且规格复杂多变的混合应用。

通过选择合适的预留模式,您可以根据业务对确定性的不同要求,有效规避GPU资源获取的风险,确保AI应用的稳定、可靠运行。