HAMi 正式接入 Kubernetes DRA:下一代 GPU 资源模型实践指南
原文作者:意琦行
本文转载自:HAMi 正式接入 Kubernetes DRA:下一代 GPU 资源模型实践指南
HAMi 是目前 Kubernetes 上最活跃的开源 vGPU 方案,能够将一块物理 GPU 按显存和算力细粒度地切分为多个虚拟 GPU,供不同 Pod 共享。
本文聚焦 HAMi DRA 模式的部署与使用:安装 HAMi DRA 驱动后,分别用原生模式和兼容模式提交 Pod,验证 GPU 切分是否生效。
Kubernetes 在 1.34 中正式 GA 了 DRA(Dynamic Resource Allocation,动态资源分配)。DRA 的核心改进是让调度器参与资源分配,在 Pod 调度阶段就精确匹配设备属性,避免了 DevicePlugin “调度到节点后才发现资源不够” 的问题。
HAMi 最近的版本已经正式接入了 DRA,用户既可以使用原生 DRA 模式,也可以用 DevicePlugin 兼容模式无缝迁移。
什么是 HAMi
HAMi(异构 AI 计算虚拟化中间件)是一个用于管理 Kubernetes 集群中异构 AI 计算设备的开源平台。前身为 k8s-vGPU-scheduler,HAMi 可在多个容器和工作负载之间实现设备共享。
HAMi 是云原生计算基金会(CNCF)的 Sandbox 项目,并被收录于 CNCF 技术全景图和 CNAI 技术全景图。
核心特性
设备共享
- 多设备支持:兼容多种异构 AI 计算设备(GPU、NPU 等)
- 共享访问:多个容器可同时共享设备,提高资源利用率
内存管理
- 硬限制:在容器内强制执行严格的内存限制,防止资源冲突
- 动态分配:根据工作负载需求按需分配设备内存
- 灵活单位:支持按 MB 或占总设备内存百分比的方式指定内存分配
设备规格
- 类型选择:可请求特定类型的异构 AI 计算设备
- UUID 定向:使用设备 UUID 精确指定特定设备
易用性
- 对工作负载透明:容器内无需修改代码
- 简单部署:使用 Helm 轻松安装和卸载,配置简单
开放治理
- 社区驱动:由互联网、金融、制造业、云服务等多个领域的组织联合发起
- 中立发展:作为开源项目由 CNCF 管理
HAMi 安装
前提条件:
- K8s 1.34 及以上版本,同时开启 DRAConsumableCapacity Feature Gate
- 1.34-1.35 DRAConsumableCapacity 默认未开启,需要手动配置
- Container Runtime 必须开启 CDI
- NVIDIA GPU 驱动 440 及以上版本
特别是第一条,DRAConsumableCapacity 在 1.36 才默认开启,1.34、1.35 需手动配置。
GPU Operator 安装
安装 GPU Operator 时需要关闭 DevicePlugin:
helm repoaddnvidia https://helm.ngc.nvidia.com/nvidia&&helm repo update helm upgrade--install--waitgpu-operator\-ngpu-operator --create-namespace\nvidia/gpu-operator\--version=v26.3.1\--setdriver.enabled=true\--setdevicePlugin.enabled=false
--set devicePlugin.enabled=false:关闭 DevicePlugin,避免与后续安装的 DRA Driver 冲突。
安装 Cert-manager
HAMi DRA Webhook 需要 TLS 证书,因此需要提前安装 cert-manager 用于自动签发。
helm repoaddcert-manager https://charts.jetstack.io helm repo update helminstallcert-manager cert-manager/cert-manager\-ncert-manager --create-namespace\--setcrds.enabled=trueHelm 安装 HAMi
为节点打上gpu=on标签,未标记的节点不会被 HAMi 接管。
#kubectl label nodes {nodeid} gpu=onkubectl label nodes ecs-a10-shgpu=on使用以下命令添加 HAMi 图表仓库:
helm repoaddhami-charts https://project-hami.github.io/HAMi/用以下命令进行安装:
# 核心是通过 --set dra.enabled=true 开启 DRA 模式helm-nhami-systeminstallhami hami-charts/hami--setdra.enabled=true --create-namespace注意:DRA 模式与传统模式不兼容,请勿同时启用。
另外如果 GPU 驱动是主机预装,非 GPU Operator 安装,则安装时需额外指定:
--sethami-dra.drivers.nvidia.containerDriver=false验证
正常情况下,会在 hami-system 下启动以下 Pod
root@ECS-A10-SH:/data/nfs/shared-skills-cicd# k -n hami-system get poNAME READY STATUS RESTARTS AGE hami-dra-driver-kubelet-plugin-hflbh1/1 Running02m49s hami-hami-dra-monitor-7b484d5f95-rlkcg1/1 Running022m hami-hami-dra-webhook-64bfdc6b86-d4nlr1/1 Running022m使用
查看 ResourceSlice
查看 dra-driver 是否正常发布 resourceslice:
root@ECS-A10-SH:/data/nfs/shared-skills-cicd# kubectl get resourcesliceNAME NODE DRIVER POOL AGE ecs-a10-sh-hami-core-gpu.project-hami.io-hnn6d ecs-a10-sh hami-core-gpu.project-hami.io ecs-a10-sh 119s详情如下:
root@ECS-A10-SH:/data/nfs/shared-skills-cicd# kubectl get resourceslice ecs-a10-sh-hami-core-gpu.project-hami.io-hnn6d -oyamlapiVersion: resource.k8s.io/v1 kind: ResourceSlice metadata: creationTimestamp:"2026-05-13T09:28:56Z"generateName: ecs-a10-sh-hami-core-gpu.project-hami.io- generation:1name: ecs-a10-sh-hami-core-gpu.project-hami.io-hnn6d ownerReferences: - apiVersion: v1 controller:truekind: Node name: ecs-a10-sh uid: 76c7db94-fe0b-44ea-9b07-8bdb6132888b resourceVersion:"61417761"uid: 46d46b45-108e-45e3-98f2-000a091571d3 spec: devices: - attributes: architecture: string: Ampere brand: string: Nvidia cudaComputeCapability: version:8.6.0 cudaDriverVersion: version:12.4.0 driverVersion: version:550.144.3 minor: int:0pcieBusID: string: 0000:65:01.0 productName: string: NVIDIA A10 resource.kubernetes.io/pcieRoot: string: pci0000:64 type: string: hami-gpu uuid: string: GPU-f1c7d08c-ae21-13e7-0de0-9eb14ff71eaf capacity: cores: value:"100"memory: value: 23028Mi name: hami-gpu-0 driver: hami-core-gpu.project-hami.io nodeName: ecs-a10-sh pool: generation:1name: ecs-a10-sh resourceSliceCount:1可以看到,ResourceSlice 记录了 GPU 的架构、型号、显存等信息。
提交任务:DRA 原生模式
DRA 原生使用流程是先创建 ResourceClaim,然后创建 Pod 使用该 ResourceClaim。
提交任务
ResourceClaim 以及对应 Pod 完整 yaml 如下:
# DRA 原生模式 - 手动创建 ResourceClaim# 申请 10G 显存 + 50 cores 的 A10 GPUapiVersion:resource.k8s.io/v1kind:ResourceClaimmetadata:name:gpu-half-claimspec:devices:requests:-name:gpuexactly:deviceClassName:hami-core-gpu.project-hami.ioallocationMode:ExactCountcount:1capacity:requests:cores:50memory:"10Gi"---apiVersion:v1kind:Podmetadata:name:gpu-test-dra-nativespec:containers:-name:cudaimage:172.31.0.2:5000/nvidia/cuda:13.0.1-base-ubi9command:["sleep","3600"]resources:claims:-name:gpuresourceClaims:-name:gpuresourceClaimName:gpu-half-claimrestartPolicy:Never查看调度情况
通过 ResourceClaim 可以看到资源分配情况:
root@ECS-A10-SH:~/lixd/deploy/gpu/hami/examples# k get poNAME READY STATUS RESTARTS AGE gpu-test-dra-native1/1 Running088s root@ECS-A10-SH:~/lixd/deploy/gpu/hami/examples# k get resourceclaimNAME STATE AGE gpu-half-claim allocated,reserved 21s root@ECS-A10-SH:~/lixd/deploy/gpu/hami/examples# k get resourceclaim gpu-half-claim -oyamlapiVersion: resource.k8s.io/v1 kind: ResourceClaim metadata: name: gpu-half-claim namespace: default spec: devices: requests: - exactly: allocationMode: ExactCount capacity: requests: cores:"50"memory: 10Gi count:1deviceClassName: hami-core-gpu.project-hami.io name: gpu status: allocation: devices: results: - consumedCapacity: cores:"50"memory: 10Gi device: hami-gpu-0 driver: hami-core-gpu.project-hami.io pool: ecs-a10-sh request: gpu shareID: 6108e68f-a7ec-4a30-9782-634885c0c728 nodeSelector: nodeSelectorTerms: - matchFields: - key: metadata.name operator: In values: - ecs-a10-sh reservedFor: - name: gpu-test-dra-native resource: pods uid: d99dc6df-092c-4f3a-ac55-cfb88c017af7效果
Pod 中执行 nvidia-smi 看到显存是我们申请的 10G,说明 HAMi 生效了。
[HAMI-core Msg(51:140707774973760:libvgpu.c:870)]: Initializing..... Wed May1310:58:202026+-----------------------------------------------------------------------------------------+|NVIDIA-SMI550.144.03 Driver Version:550.144.03 CUDA Version:13.0||-----------------------------------------+------------------------+----------------------+|GPU Name Persistence-M|Bus-Id Disp.A|Volatile Uncorr. ECC||Fan Temp Perf Pwr:Usage/Cap|Memory-Usage|GPU-Util Compute M.||||MIG M.||=========================================+========================+======================||0NVIDIA A10 On|00000000:65:01.0 Off|0||0% 32C P8 22W / 150W|0MiB / 10240MiB|0% Default||||N/A|+-----------------------------------------+------------------------+----------------------+ +-----------------------------------------------------------------------------------------+|Processes:||GPU GI CI PID Type Process name GPU Memory||ID ID Usage||=========================================================================================||No running processes found|+-----------------------------------------------------------------------------------------+[HAMI-core Msg(51:140707774973760:multiprocess_memory_limit.c:703)]: Cleanup onexitforPID51[HAMI-core Msg(51:140707774973760:multiprocess_memory_limit.c:739)]: Exit cleanup completeforPID51提交任务:DevicePlugin 兼容模式
原生 DRA 模式需要手动创建 ResourceClaim,对存量业务不够友好。
为了便于大家迁移,HAMi 提供了兼容模式:用户仍然像 DevicePlugin 那样申请资源,由 HAMi DRA Webhook自动拦截并转换为 ResourceClaim,调度器分配后再挂载到 Pod。
提交任务
和使用 DevicePlugin 一样,正常在 resources 中申请资源即可:
# 兼容模式 - 按传统方式申请 GPU,HAMi webhook 自动转换为 ResourceClaim# 申请 1 块 GPU,10Gi 显存 + 50% 算力apiVersion:v1kind:Podmetadata:name:gpu-test-compatiblespec:containers:-name:cudaimage:172.31.0.2:5000/nvidia/cuda:13.0.1-base-ubi9command:["sleep","3600"]resources:limits:nvidia.com/gpu:1nvidia.com/gpumem:10240nvidia.com/gpucores:50restartPolicy:Never查看调度情况
HAMi 会根据nvidia.com/gpumem、nvidia.com/gpucores自动生成 ResourceClaim,并绑定到 Pod。
对应的 ResourceClaim 如下:
root@ECS-A10-SH:~/lixd/deploy/gpu/hami/examples# k get resourceclaimNAME STATE AGE default-gpu-test-compatible-cuda allocated,reserved 2m47s root@ECS-A10-SH:~/lixd/deploy/gpu/hami/examples# k get resourceclaim default-gpu-test-compatible-cuda -oyamlapiVersion:resource.k8s.io/v1kind:ResourceClaimmetadata:creationTimestamp:"2026-05-13T11:14:06Z"finalizers:-resource.kubernetes.io/delete-protectionname:default-gpu-test-compatible-cudanamespace:defaultresourceVersion:"61451167"uid:8212ef37-f71c-45ca-ac4a-f94ead923eefspec:devices:requests:-exactly:allocationMode:ExactCountcapacity:requests:cores:"50"memory:"10737418240"count:1deviceClassName:hami-core-gpu.project-hami.ioselectors:-cel:expression:device.attributes["hami-core-gpu.project-hami.io"].type == "hami-gpu"name:gpustatus:allocation:devices:results:-consumedCapacity:cores:"50"memory:10Gidevice:hami-gpu-0driver:hami-core-gpu.project-hami.iopool:ecs-a10-shrequest:gpushareID:a8dba99f-7841-41ad-9f07-5ec39ddee543nodeSelector:nodeSelectorTerms:-matchFields:-key:metadata.nameoperator:Invalues:-ecs-a10-shreservedFor:-name:gpu-test-compatibleresource:podsuid:173a6d7f-665b-4b2d-961c-f550d70f7484核心配置:
spec:devices:requests:-exactly:allocationMode:ExactCountcapacity:requests:cores:"50"memory:"10737418240"count:1对比原始 Pod 的资源申请:
resources:limits:nvidia.com/gpu:1nvidia.com/gpumem:10240nvidia.com/gpucores:50Webhook 转换映射关系:
| 原始资源申请 | ResourceClaim 字段 |
|---|---|
nvidia.com/gpu: 1 | requests.count: 1 |
nvidia.com/gpumem: 10240 | requests.capacity.memory |
nvidia.com/gpucores: 50 | requests.capacity.cores |
效果
同样的,显存为 10240M,说明 HAMi 也生效了。
root@ECS-A10-SH:~/lixd/deploy/gpu/hami/examples# k exec -it gpu-test-compatible -- nvidia-smi[HAMI-core Msg(57:139707024262976:libvgpu.c:870)]: Initializing..... Wed May1311:21:392026+-----------------------------------------------------------------------------------------+|NVIDIA-SMI550.144.03 Driver Version:550.144.03 CUDA Version:13.0||-----------------------------------------+------------------------+----------------------+|GPU Name Persistence-M|Bus-Id Disp.A|Volatile Uncorr. ECC||Fan Temp Perf Pwr:Usage/Cap|Memory-Usage|GPU-Util Compute M.||||MIG M.||=========================================+========================+======================||0NVIDIA A10 On|00000000:65:01.0 Off|0||0% 32C P8 22W / 150W|0MiB / 10240MiB|0% Default||||N/A|+-----------------------------------------+------------------------+----------------------+ +-----------------------------------------------------------------------------------------+|Processes:||GPU GI CI PID Type Process name GPU Memory||ID ID Usage||=========================================================================================||No running processes found|+-----------------------------------------------------------------------------------------+[HAMI-core Msg(57:139707024262976:multiprocess_memory_limit.c:703)]: Cleanup onexitforPID57[HAMI-core Msg(57:139707024262976:multiprocess_memory_limit.c:739)]: Exit cleanup completeforPID57小结
本文围绕 HAMi DRA 模式完成了从安装到验证的完整实践:
- 部署 HAMi DRA:关闭 DevicePlugin 后通过 Helm 安装 HAMi,开启
dra.enabled=true - DRA 原生模式:手动创建 ResourceClaim 声明显存与算力,Pod 通过 resourceClaim 引用
- DevicePlugin 兼容模式:沿用传统
nvidia.com/gpu等资源申请,HAMi DRA Webhook 自动转换为 ResourceClaim,存量业务零改造即可迁移
两种模式的核心差异在于 ResourceClaim 的创建方式——原生模式手动管理、兼容模式自动生成,底层调度与切分逻辑一致。
「密瓜智能(Dynamia) 」专注 GPU 虚拟化与异构算力调度,发起并主导 CNCF 开源项目 HAMi;同时基于 HAMi 提供商业发行版、企业产品与服务,帮助用户在真实业务中规模化使用相关能力
官网:dynamia.ai
邮箱:info@dynamia.ai
HAMi 项目地址:https://github.com/project-hami/hami
本文作者「Dynamia密瓜智能」
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