概要

KarpenterのCluster API統合「karpenter-provider-cluster-api」は、Cluster APIを通じたノードの自動スケーリングを可能にするプロジェクトで、現在はPoCの段階です。確認した所、現在の実装では、単一のコントローラーで監視できるワークロードクラスタは1つだけです。

アーキテクチャ

karpenter-provider-cluster-apiは2つのクラスタと連携します：

ワークロードクラスタ - Podが実行される場所
管理クラスタ - Cluster APIリソースが存在する場所

ソースコードから見た制約の理由

単一のワークロードクラスタ接続

// pkg/operator/operator.go
func buildManagementClusterKubeClient(ctx context.Context, operator *operator.Operator) (client.Client, error) {
    if options.FromContext(ctx).ClusterAPIKubeConfigFile != "" {
        clusterAPIKubeConfig, err := clientcmd.BuildConfigFromFlags("", options.FromContext(ctx).ClusterAPIKubeConfigFile)
        // ...
        return mgmtCluster.GetClient(), nil
    }
    return operator.GetClient(), nil
}

MachineProviderの初期化

// pkg/operator/operator.go
func NewOperator(ctx context.Context, operator *operator.Operator) (context.Context, *Operator) {
    mgmtCluster, err := buildManagementClusterKubeClient(ctx, operator)
    // ...
    machineProvider := machine.NewDefaultProvider(ctx, mgmtCluster)
    machineDeploymentProvider := machinedeployment.NewDefaultProvider(ctx, mgmtCluster)
    // ...
}

MachineProviderとMachineDeploymentProviderはmgmtClusterのClientを使用して初期化されます。これにより、管理クラスタのkubeconfigを使った操作が実現されています。

CloudProviderへのクライアント受け渡し

// cmd/controller/main.go
cloudProvider := clusterapi.NewCloudProvider(ctx, op.GetClient(), op.MachineProvider, op.MachineDeploymentProvider)

CloudProviderは、ワークロードクラスタへのアクセス用にメインのクライアント（op.GetClient()）を使い、Cluster APIリソース操作用にMachineProviderとMachineDeploymentProviderを使用します。

影響

複数のワークロードクラスタを管理する場合、クラスタごとに1つのkarpenter-provider-cluster-apiのコントローラーが必要です。10個のクラスタを管理するには、10個のコントローラーが必要になります。

まとめ

karpenter-provider-cluster-apiは現在、1つのインスタンスで1つのワークロードクラスタのみを監視できます。PoC段階における設計選択だと考えられます。