Nvidia NVKE: Eigenes Kubernetes für GPU-Rechenzentren
Nvidia hat NVKE als Open-Source-Preview veröffentlicht. GPU-Rechenzentren sollen damit verwaltetes Kubernetes nach dem Vorbild von AWS EKS anbieten.
Nvidia hat die NVIDIA Kubernetes Engine (NVKE) als Open-Source-Preview auf GitHub veröffentlicht. Betreiber eigener GPU-Rechenzentren sollen damit Kubernetes als verwalteten Dienst anbieten können, vergleichbar mit AWS EKS. Für Produktions-Workloads empfiehlt Nvidia die Software noch nicht.
Das Wichtigste in Kürze
- Nvidia veröffentlicht NVKE als Open-Source-Preview. Betreiber eigener GPU-Rechenzentren sollen damit Kubernetes als verwalteten Dienst nach dem Vorbild von AWS EKS anbieten.
- Jeder Workload-Cluster läuft isoliert. Er erhält eine eigene Control Plane auf dedizierten Servern, ein eigenes etcd und eigene Node-Pools.
- Nvidia empfiehlt NVKE nicht für Produktions-Workloads. Nach der Installation ist die API-Authentifizierung deaktiviert und für Upgrades sowie Backup der Management-Ebene fehlen integrierte Verfahren.
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Kubernetes als Dienst für GPU-Kunden
NVKE steht unter der Apache-2.0-Lizenz auf GitHub. Der Betreiber einer AI Factory, also eines eigenen Rechenzentrums mit NVIDIA-GPUs, installiert die Software selbst. Er erstellt und betreibt damit Kubernetes-Cluster für seine Kunden. In Nvidias Software-Stack DSX OS bildet NVKE die Kubernetes-Management-Schicht.
Nvidia grenzt NVKE von Kubernetes-Distributionen und von Varianten der Cluster API ab, eines Kubernetes-Projekts zur deklarativen Verwaltung ganzer Cluster. Das Unternehmen beschreibt NVKE als selbsthostende Fabrik für Kubernetes-Cluster. Mit dem Standard-Provider NICo entstehen die Cluster direkt auf Bare-Metal-Servern, also auf physischen Maschinen ohne Virtualisierungsschicht dazwischen. Der nach separater Aktivierung unterstützte Provider LaunchLayer bietet zusätzlich Profile mit virtuellen Maschinen.
Für die Steuerung dieser Hardware braucht NVKE einen Infrastructure-Provider. In der Preview ist der NVIDIA Infra Controller (NICo) der einzige Provider, mit dem NVKE kompatibel ist.
Was ist eine Control Plane? Die Control Plane ist die Steuerungsebene eines Kubernetes-Clusters. Sie nimmt API-Aufrufe entgegen, verteilt Workloads auf die Nodes und hält den Clusterzustand in etcd fest.
Eigene Control Plane je Kunde
Jeder Cluster, den NVKE erzeugt, ist von den übrigen isoliert. Er erhält eine eigene Control Plane auf dedizierten Servern, ein eigenes etcd und eigene Node-Pools. etcd ist der Schlüssel-Wert-Speicher, in dem Kubernetes den Zustand des Clusters ablegt. Node-Pools fassen gleichartige Worker-Server zu Gruppen zusammen.
Im Betrieb mit NICo verankert NVKE die Identität der Nodes per TPM-Attestierung über SPIFFE/SPIRE. Dabei weist ein Server über seinen Sicherheitschip nach, dass er die Maschine ist, als die er sich ausgibt. SPIFFE/SPIRE ist ein offenes Rahmenwerk, das daraus überprüfbare Identitäten ausstellt. Eine Verschlüsselung von etcd steht je Workload-Cluster zur Verfügung.
Ungeschützte API nach der Installation
Nach der Installation lauscht die NVKE-API auf Port 30080 jedes Management-Nodes. Sie spricht unverschlüsseltes HTTP, die Authentifizierung ist deaktiviert. Betreiber müssen entweder einen eigenen TLS-Endpunkt vorschalten oder nur Clients aus einem vertrauenswürdigen isolierten Netz zulassen.
Eine rollenbasierte Zugriffssteuerung (RBAC) fehlt in der Preview. Wer die API erreicht, kann deshalb alle Workload-Cluster erstellen und löschen.
Management-Ebene ohne Upgrades
Der Management-Cluster, der die Workload-Cluster steuert, benötigt laut Installationsanleitung eine ungerade Zahl von Servern mit TPM 2.0, etwa einen, drei oder fünf. Er verwaltet sich nicht selbst. Selbst-Upgrades, Skalierung und der Ersatz von Nodes entfallen deshalb.
Auch für Upgrades auf neue NVKE-Releases fehlen integrierte Verfahren, ebenso für Backup und Wiederherstellung der Management-Ebene. Nvidia empfiehlt NVKE nicht für Produktions-Workloads. Einen Termin für eine produktionsreife Version gibt es noch nicht.
Häufige Fragen
Welches Netzwerk-Plugin nutzen neue NVKE-Cluster?
Neue Cluster laufen mit ovn-kubernetes. Calico unterstützt NVKE nur für Bestandsinstallationen. Hochverfügbare Control Planes erfordern zusätzlich eine virtuelle IP über kube-vip.
Wer baut die Node-Images für NVKE?
Dafür ist das Schwesterprojekt NVKR zuständig, kurz für NVIDIA Kubernetes Recipes. Es baut Node-Images und NVKE-Komponenten aus festgelegten Eingaben und verantwortet die Nachweise zu Build und Release. NVKE deployt diese Artefakte anschließend.
Bleiben die Schnittstellen der Preview stabil?
Nvidia stuft NVKE als Preview ein, in der sich APIs, Konfiguration und Verhalten zwischen Releases ändern können. Automatisierung gegen die NVKE-API kann mit neuen Releases Anpassungen erfordern.
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