概述
Volcano 是一个基于 Kubernetes 的批量计算系统，专为高性能计算（HPC）、机器学习和大数据等工作负载设计。它扩展了 Kubernetes 的调度能力，使得这些类型的工作负载能够在 Kubernetes 集群上高效运行。
背景
在 Kubernetes 出现之前，许多高性能计算任务都是在大型的、专用的集群上运行的，这些集群通常使用特定的调度器来管理资源。随着 Kubernetes 的普及，人们希望能够在 Kubernetes 上运行这些类型的工作负载，但 Kubernetes 的默认调度器并不完全适合这些任务。Volcano 因此而生，旨在填补这一空白。
架构
Volcano 的架构主要包括以下几个组件：
Volcano Scheduler：
调度器是 Volcano 的核心组件，它扩展了 Kubernetes 的默认调度器，增加了对批处理作业的支持。
它支持多种调度策略，如 gang-scheduling（组调度）、优先级、队列等。
Volcano Controller Manager：
管理多个控制器，如 JobController、PodGroupController 等，这些控制器负责监控和管理工作负载的生命周期。
Volcano API：
提供了一组 API，用于创建和管理 Volcano 作业。
Volcano Queue：
支持队列管理，允许用户为不同的作业或团队分配资源。
Admission Controller：
负责准入控制，确保作业在创建时符合 Volcano 的要求。
Plugins：
Volcano 支持插件，可以扩展其功能，如 Gang 插件、DRF（Dominant Resource Fairness）插件等。
原理
Volcano 的工作原理主要涉及以下几个方面：
作业管理：
Volcano 定义了新的作业类型（如 VolcanoJob），这些作业类型可以包含多个 Pod，这些 Pod 需要作为一个组一起调度。
作业可以指定特定的调度策略，如需要所有 Pod 同时启动的 gang-scheduling。
资源管理：
Volcano 调度器会根据作业的需求和集群的资源状态来分配资源。
它支持资源预留，确保一旦分配给作业的资源不会被其他作业占用。
调度策略：
Volcano 支持多种调度策略，包括基于优先级的调度、基于队列的调度、gang-scheduling 等。
Gang-scheduling 确保一个作业的所有 Pod 可以同时启动，这对于需要协同工作的作业非常重要。
队列管理：
Volcano 允许管理员定义资源队列，确保不同队列中的作业可以公平地共享资源。
作业生命周期管理：
Volcano 控制器管理作业的生命周期，包括作业的创建、运行、失败重试和清理。
通过这些组件和原理，Volcano 使得 Kubernetes 能够更好地支持批量计算和高性能计算工作负载，提高了资源利用率和作业吞吐量。
