1. 从Topology Manager说起
1.1 Topology Manager简介及原理
Topology Manager是kubelet的特性，Kubernetes 1.18版本已经默认开启，解决了NUMA架构CPU对齐的问题。
该特性通过TopologyHint(拓扑提示)这个核心结构体，告诉kubelet该节点是否是优先考虑的，如果不是，则拒绝这个Pod，Pod状态更新为Terminated。拓扑提示的结构体如下
type TopologyHint struct {
NUMANodeAffinity bitmask.BitMask
Preferred bool
}
NUMANodeAffinity是基于bitmask表示的numa节点组合，如果node节点有两个numa节点，则有3种组合情况，用bitmask表示为[01],[10],[11]，分别代表numa node1、numa node2、numa node1+node2。
Preferred 则表示该组合是否推荐给该Pod。
比如节点有两个numa node，每个node上2个cpu，pod请求2个cpu，则以上3个组合分别对应如下：
1）
TopologyHint.NUMANodeAffinity = [01]
TopologyHint.Preferred = true
表示从numa 0分配2个cpu给Pod,具有最少numa node，因此推荐；
2）
TopologyHint.NUMANodeAffinity = [10]
TopologyHint.Preferred = true
表示从numa 1分配2个cpu给Pod,具有最少numa node，因此推荐；
3）
TopologyHint.NUMANodeAffinity = [11]
TopologyHint.Preferred = false
表示从numa 0、1各分配1个cpu给Pod, 需要两个numa node，因此不推荐；
如果numa node1 和 node1各只剩下一个cpu，那么要满足该Pod的cpu数量请求，不得不占有两个numa node，此时，会根据kubelet配置到启动参数来决定是否推荐
--topology-manager-policy string
[Valid values: single-numa-node, best-effort, restricted] (default "restricted")
如上参数，如果配置的value为single-numa-node，则会拒绝该Pod。各个策略的含义如下
其中最后一个要求严格的numa对齐，也就是必须保证所有cpu都分配在同一个numa node
● none：不开启Topology Manager
● best-effort: 尽可能的根据TopologyHint找到合适的组合，没找到也可以。
● restricted：根据TopologyHint找到合适的组合，没找到则拒绝Pod。
● single-numa-node：根据TopologyHint找到合适的组合，并且必须只占用一个numa node，没找到则拒绝Pod。
1.2. Topology Manager的局限性
Topology Manager的实现，最大的弊端是调度器并不能感知到节点的numa拓扑信息，调度器任务节点资源比如cpu数量符合Pod的要求，但是kubelet根据Topology Manager判断不符合topology策略，会拒绝该Pod，导致Pod无法精准被调度到合适的Node节点。
社区曾经引入NodeResourceTopology CRD API （已经合入staging），让内置的kube-scheduler感知节点资源拓扑信息，但是后来考虑到该解决方案需要将CRD API 转换为build-in API，在实现机制上会有问题，所以NodeResourceTopology CRD API又从staging去掉了。
2. 基于调度的NUMA拓扑感知
2.1 原理简介
其实现机制为，Node Feature Discovery采集节点上的拓扑信息，并更新到CRD NodeResourceTopology，拓扑感知调度器读取CRD NodeResourceTopology，达到精准筛选节点的目的。
2.2 服务部署及使用
1）Node Feature Discovery（NFD）
export NFD_NS=node-feature-discovery
helm repo add nfd https://kubernetes-sigs.github.io/node-feature-discovery/charts
helm repo update
helm install nfd/node-feature-discovery --namespace $NFD_NS --create-namespace --generate-name
2）Topology Aware Scheduling
$ git clone git@github.com:kubernetes-sigs/scheduler-plugins.git
$ cd scheduler-plugins/manifests/install/charts
$ helm install scheduler-plugins as-a-second-scheduler/ --create-namespace --namespace scheduler-plugins
3）使用方式
在创建workload的时候，调度器名称选择上述调度器，即可自动实现基于调度器的numa拓扑感知能力。
