Kubernetes(k8s)的调度器详细介绍
简介
Scheduler 是 kubernetes 的调度器,主要的任务是把定义的 pod 分配到集群的节点上。听起来非常简单,但有 很多要考虑的问题:
- 公平:如何保证每个节点都能被分配资源
- 资源高效利用:集群所有资源最大化被使用
- 效率:调度的性能要好,能够尽快地对大批量的 pod 完成调度工作
- 灵活:允许用户根据自己的需求控制调度的逻辑
Sheduler 是作为单独的程序运行的,启动之后会一直坚挺 API Server,获取 PodSpec.NodeName 为空的 pod, 对每个 pod 都会创建一个 binding,表明该 pod 应该放到哪个节点上
调度过程
调度分为几个部分:首先是过滤掉不满足条件的节点,这个过程称为 predicate ;然后对通过的节点按照优先级 排序,这个是 priority ;最后从中选择优先级最高的节点。如果中间任何一步骤有错误,就直接返回错误
Predicate 有一系列的算法可以使用:
- PodFitsResources :节点上剩余的资源是否大于 pod 请求的资源
- PodFitsHost :如果 pod 指定了 NodeName,检查节点名称是否和 NodeName 匹配
- PodFitsHostPorts :节点上已经使用的 port 是否和 pod 申请的 port 冲突
- PodSelectorMatches :过滤掉和 pod 指定的 label 不匹配的节点
- NoDiskConflict :已经 mount 的 volume 和 pod 指定的 volume 不冲突,除非它们都是只读
如果在 predicate 过程中没有合适的节点,pod 会一直在 pending 状态,不断重试调度,直到有节点满足条件。 经过这个步骤,如果有多个节点满足条件,就继续 priorities 过程: 按照优先级大小对节点排序
优先级由一系列键值对组成,键是该优先级项的名称,值是它的权重(该项的重要性)。这些优先级选项包括:
- LeastRequestedPriority :通过计算 CPU 和 Memory 的使用率来决定权重,使用率越低权重越高。换句话说,这个优先级指标倾向于资源使用比例更低的节点
- BalancedResourceAllocation :节点上 CPU 和 Memory 使用率越接近,权重越高。这个应该和上面的一起使用,不应该单独使用
- ImageLocalityPriority :倾向于已经有要使用镜像的节点,镜像总大小值越大,权重越高
通过算法对所有的优先级项目和权重进行计算,得出最终的结果
自定义调度器
除了 kubernetes 自带的调度器,你也可以编写自己的调度器。通过 spec:schedulername 参数指定调度器的名 字,可以为 pod 选择某个调度器进行调度。比如下面的 pod 选择 my-scheduler 进行调度,而不是默认的 default-scheduler :
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: annotation-second-scheduler
labels:
name: multischeduler-example
spec:
schedulername: my-scheduler
containers:
- name: pod-with-second-annotation-container
image: wangyanglinux/myapp:v1
人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。 天生我材必有用,千金散尽还复来。