030.核心组件-Scheduler
2020-03-18 09:20:48来源:博客园 阅读 ()
030.核心组件-Scheduler
一 Scheduler原理
1.1 原理解析
Kubernetes Scheduler是负责Pod调度的重要功能模块,Kubernetes Scheduler在整个系统中承担了“承上启下”的重要功能,“承上”是指它负责接收Controller Manager创建的新Pod,为其调度至目标Node;“启下”是指调度完成后,目标Node上的kubelet服务进程接管后继工作,负责Pod接下来生命周期。 Kubernetes Scheduler的作用是将待调度的Pod(API新创建的Pod、Controller Manager为补足副本而创建的Pod等)按照特定的调度算法和调度策略绑定(Binding)到集群中某个合适的Node上,并将绑定信息写入etcd中。 在整个调度过程中涉及三个对象,分别是待调度Pod列表、可用Node列表,以及调度算法和策略。 概述而言,就是通过调度算法调度为待调度Pod列表中的每个Pod从Node列表中选择一个最适合的Node。随后,目标节点上的kubelet通过API Server监听到Kubernetes Scheduler产生的Pod绑定事件,然后获取对应的Pod清单,下载Image镜像并启动容器。 完整的流程如下图示:Kubernetes Scheduler当前提供的默认调度流程分为以下两步: 预选调度过程,即遍历所有目标Node,筛选出符合要求的候选节点。为此,Kubernetes内置了多种预选策略(xxx Predicates)供用户选择。 确定最优节点,在第1步的基础上,采用优选策略(xxx Priority)计算出每个候选节点的积分,积分最高者胜出。Kubernetes Scheduler的调度流程是通过插件方式加载的“调度算法提供者”(AlgorithmProvider)具体实现的。
二 Scheduler策略
2.1 策略种类
一个AlgorithmProvider其实就是包括了一组预选策略与一组优先选择策略的结构体。 Scheduler中可用的预选策略包含:NoDiskConflict、PodFitsResources、PodSelectorMatches、PodFitsHost、CheckNodeLabelPresence、CheckServiceAffinity和PodFitsPorts策略等。 其默认的AlgorithmProvider加载的预选策略Predicates包括:PodFitsPorts(PodFitsPorts)、PodFitsResources(PodFitsResources)、NoDiskConflict(NoDiskConflict)、MatchNodeSelector(PodSelectorMatches)和HostName(PodFitsHost),即每个节点只有通过前面提及的5个默认预选策略后,才能初步被选中,进入下一个流程。- NoDiskConflict
- 首先,读取备选Pod的所有Volume的信息(即pod.Spec.Volumes),对每个Volume执行以下步骤进行冲突检测。
- 如果该Volume是gcePersistentDisk,则将Volume和备选节点上的所有Pod的每个Volume都进行比较,如果发现相同的gcePersistentDisk,则返回false,表明存在磁盘冲突,检查结束,反馈给调度器该备选节点不适合作为备选Pod;
- 如果该Volume是AWSElasticBlockStore,则将Volume和备选节点上的所有Pod的每个Volume都进行比较,如果发现相同的AWSElasticBlockStore,则返回false,表明存在磁盘冲突,检查结束,反馈给调度器该备选节点不适合备选Pod。
- 如果检查完备选Pod的所有Volume均未发现冲突,则返回true,表明不存在磁盘冲突,反馈给调度器该备选节点适合备选Pod。
- PodFitsResources
- 计算备选Pod和节点中已存在Pod的所有容器的需求资源(内存和CPU)的总和。
- 获得备选节点的状态信息,其中包含节点的资源信息。
- 如果在备选Pod和节点中已存在Pod的所有容器的需求资源(内存和CPU)的总和,超出了备选节点拥有的资源,则返回false,表明备选节点不适合备选Pod,否则返回true,表明备选节点适合备选Pod。
- PodSelectorMatches
- 如果Pod没有指定spec.nodeSelector标签选择器,则返回true。
- 否则,获得备选节点的标签信息,判断节点是否包含备选Pod的标签选择器(spec.nodeSelector)所指定的标签,如果包含,则返回true,否则返回false。
- PodFitsHost
- CheckNodeLabelPresence
- 读取备选节点的标签列表信息。
- 如果策略配置的标签列表存在于备选节点的标签列表中,且策略配置的presence值为false,则返回false,否则返回true;
- 如果策略配置的标签列表不存在于备选节点的标签列表中,且策略配置的presence值为true,则返回false,否则返回true。
- CheckServiceAffinity
- PodFitsPorts
- LeastRequestedPriority
- 计算出在所有备选节点上运行的Pod和备选Pod的CPU占用量totalMilliCPU。
- 计算出在所有备选节点上运行的Pod和备选Pod的内存占用量totalMemory。
- 计算每个节点的得分,计算规则大致如下,其中,NodeCpuCapacity为节点CPU计算能力,NodeMemoryCapacity为节点内存大小。
- CalculateNodeLabelPriority
- BalancedResourceAllocation
- 计算出在所有备选节点上运行的Pod和备选Pod的CPU占用量totalMilliCPU。
- 计算出在所有备选节点上运行的Pod和备选Pod的内存占用量totalMemory。
- 计算每个节点的得分,计算规则大致如下,其中,NodeCpuCapacity为节点的CPU计算能力,NodeMemoryCapacity为节点的内存大小。
原文链接:https://www.cnblogs.com/itzgr/p/12516271.html
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