Kubernetes教程

Kubernetes调度器

在 Kubernetes 中,调度是指将 Pod 放置到合适的节点上,以便对应节点上的 Kubelet 能够运行这些 Pod。

一、调度概览

调度器通过 Kubernetes 的监测(Watch)机制来发现集群中新创建且尚未被调度到节点上的 Pod,会将所发现的每一个未调度的 Pod 调度到一个合适的节点上来运行。 调度器会依据下文的调度原则来做出调度选择。

二、kube-scheduler

kube-scheduler 是 Kubernetes 集群的默认调度器,并且是集群 控制面 的一部分。 如果真得希望或者有这方面的需求,kube-scheduler 在设计上允许自己编写一个调度组件并替换原有的 kube-scheduler。

Kube-scheduler 选择一个最佳节点来运行新创建的或尚未调度(unscheduled)的 Pod。 由于 Pod 中的容器和 Pod 本身可能有不同的要求,调度程序会过滤掉任何不满足 Pod 特定调度需求的节点, 或者API 允许在创建 Pod 时为它指定一个节点,但这并不常见,并且仅在特殊情况下才会这样做。

在一个集群中,满足一个 Pod 调度请求的所有节点称之为 可调度节点。 如果没有任何一个节点能满足 Pod 的资源请求, 那么这个 Pod 将一直停留在未调度状态直到调度器能够找到合适的 Node。

调度器先在集群中找到一个 Pod 的所有可调度节点,然后根据一系列函数对这些可调度节点打分, 选出其中得分最高的节点来运行 Pod。之后,调度器将这个调度决定通知给 kube-apiserver,这个过程叫做绑定。

在做调度决定时需要考虑的因素包括:

  • 单独和整体的资源请求;
  • 硬件/软件/策略限制;
  • 亲和以及反亲和要求;
  • 数据局部性;
  • 负载间的干扰。

三、kube-scheduler节点选择

kube-scheduler 给一个 Pod 做调度选择时包含两个步骤:

  • 过滤
  • 打分

过滤阶段会将所有满足 Pod 调度需求的节点选出来。 例如,PodFitsResources 过滤函数会检查候选节点的可用资源能否满足 Pod 的资源请求。 在过滤之后,得出一个节点列表,里面包含了所有可调度节点;通常情况下, 这个节点列表包含不止一个节点。如果这个列表是空的,代表这个 Pod 不可调度。

在打分阶段,调度器会为 Pod 从所有可调度节点中选取一个最合适的节点。 根据当前启用的打分规则,调度器会给每一个可调度节点进行打分。

最后,kube-scheduler 会将 Pod 调度到得分最高的节点上。 如果存在多个得分最高的节点,kube-scheduler 会从中随机选取一个。

支持以下两种方式配置调度器的过滤和打分行为:

1、调度策略:允许配置过滤所用的 断言(Predicates) 和打分所用的 优先级(Priorities)。

2、调度配置:允许配置实现不同调度阶段的插件, 包括:QueueSort、Filter、Score、Bind、Reserve、Permit 等等。 也可以配置 kube-scheduler 运行不同的配置文件。

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