1.1 调度器简介

来个小刘一起 装逼吧 ,明天咱们来学习 K8的调度器

SchedulerKubernetes的调度器,次要的工作是把定义的 pod调配到集群的节点上,须要思考以下问题:

  • 偏心:如何保障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应用
  • 效率:调度的性能要好,可能尽快地对大批量的 pod实现调度工作
  • 灵便:容许用户依据本人的需要管制调度的逻辑

Scheduler是作为独自的程序运行的,启动之后会始终连贯 apiserver获取 PodSpec.NodeName为空的 pod,对每个 pod都会创立一个 binding,表明该 pod应该放到哪个节点上。

1.2 调度过程

调度分为几个局部:

Predicate有一系列的算法能够应用:

  • PodFitsResources:节点上残余的资源是否大于 pod申请的资源
  • PodFitsHost:如果 pod指定了 NodeName,查看节点名称是否和 NodeName匹配
  • PodFitsHostPorts:节点上曾经应用的 port是否和 pod申请的 port抵触
  • PodSelectorMatches:过滤掉和 pod指定的 label不匹配的节点
  • NoDiskConflict:曾经 mountvolumepod指定的 volume不抵触,除非它们都是只读

如果在 predicate过程中没有适合的节点, pod会始终在 pending状态(期待),一直重试调度,直到有节点满足条件。

通过这个步骤,如果有多个节点满足条件,就持续 priorities过程:依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,这些优先级选项包含:

  • LeastRequestedPriority:通过计算 CPUMemory的使用率来决定权重,使用率越低权重越高。换句话说,这个优先级指标偏向于资源应用比例更低的节点
  • BalancedResourceAllocation:节点上 CPUMemory使用率越靠近,权重越高。这个应该和下面的一起应用,不应该独自应用
  • ImageLocalityPriority:偏向于曾经有要应用镜像的节点,镜像总大小值越大,权重越高

通过算法对所有的优先级我的项目和权重进行计算,得出最终的后果。

1.3 自定义调度器

除了 K8S自带的调度器,能够自定义调度器。通过 spec:schedulername参数指定调度器的名字,能够为 pod抉择某个调度器进行调度。比方上面的 pod抉择 my-scheduler进行调度,而不是默认的 default-scheduler

apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: annotation-second-scheduler  labels:    name: multischeduler-examplespec:  schedulername: my-scheduler  containers: - name: pod-with-second-annotation-container    image: gcr.io/google_containers/pause:2.0

2.1 Node 亲和性

spec.affinity.nodeAffinity

  • preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution(优先执行打算):软策略
  • requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution(要求执行打算):硬策略

键值运算关系:

键阐明Inlabel 的值在某个列表中NotInlabel 的值不在某个列表中Gtlabel 的值大于某个值Ltlabel 的值小于某个值Exists某个 label 存在DoesNotExist某个 label 不存在

软策略:

[root@master schedule]apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: affinity  labels:    app: node-affinity-podspec:  containers:  - name: with-node-affinity    image: hub.hc.com/library/myapp:v1  affinity:    nodeAffinity:      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:      - weight: 1        preference:          matchExpressions:          - key: kubernetes.io/hostname            operator: In            values:            - worker3[root@master schedule]NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE      NOMINATED NODE   READINESS GATESaffinity                 1/1     Running   0          39s   10.244.2.92   worker2   <none>           <none>

硬策略:

[root@master schedule]apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: affinity2  labels:    app: node-affinity-podspec:  containers:  - name: with-node-affinity    image: hub.hc.com/library/myapp:v1  affinity:    nodeAffinity:      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:        nodeSelectorTerms:        - matchExpressions:          - key: kubernetes.io/hostname            operator: In            values:            - worker3[root@master schedule]NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP            NODE      NOMINATED NODE   READINESS GATESaffinity2                  0/1     Pending   0          23s   <none>        <none>    <none>           <none>[root@master schedule]Events:  Type     Reason            Age   From               Message  ----     ------            ----  ----               -------  Warning  FailedScheduling  49s   default-scheduler  0/3 nodes are available: 3 node(s) didn't match node selector.

2.2 Pod 亲和性

spec.affinity.podAffinity/podAntiAffinity

  • preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution(优先执行打算):软策略
  • requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution(要求执行打算):硬策略
[root@master schedule]apiVersion: v1kind: Podmetadata:  name: pod-2  labels:    app: pod-2spec:  containers:  - name: pod-2    image: hub.hc.com/library/myapp:v1  affinity:    podAffinity:      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:      - labelSelector:          matchExpressions:          - key: app            operator: In            values:            - pod-1        topologyKey: kubernetes.io/hostname    podAntiAffinity:      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:      - weight: 1        podAffinityTerm:          labelSelector:            matchExpressions:            - key: app              operator: In              values:              - pod-2          topologyKey: kubernetes.io/hostname[root@master schedule]pod-2                     0/1     Pending   0          4s      <none>        <none>    <none>           <none>[root@master schedule]NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE      NOMINATED NODE   READINESS GATESpod-1                     1/1     Running   0          5s      10.244.2.94   worker2   <none>           <none>

亲和性/反亲和性调度策略比拟如下:

调度策略匹配标签操作符拓扑域反对调度指标nodeAffinity主机In, NotIn, Exists,DoesNotExist, Gt, Lt否指定主机podAffinityPODIn, NotIn, Exists,DoesNotExist是POD与指定POD同一拓扑域podAnitAffinityPODIn, NotIn, Exists,DoesNotExist是POD与指定POD不在同一拓扑域

2.3 Taint 和 Toleration

节点亲和性,是 pod的一种属性(偏好或硬性要求),它使 pod被吸引到一类特定的节点。 Taint则相同,它使节点可能排挤一类特定的 pod

Tainttoleration相互配合,能够用来防止 pod被调配到不适合的节点上。每个节点上都能够利用一个或多个 taint,这示意对于那些不能容忍这些 taintpod,是不会被该节点承受的。如果将 toleration利用于 pod上,则示意这些 pod能够(但不要求)被调度到具备匹配 taint的节点上。

①污点 (Taint) 的组成

应用 kubectl taint命令能够给某个 Node节点设置污点, Node被设置上污点之后就和 Pod之间存在了一种相斥的关系,能够让 Node回绝 Pod的调度执行,甚至将 Node曾经存在的 Pod驱赶进来每个污点的组成如下: key=value:effect

每个污点有一个 keyvalue作为污点的标签,其中 value能够为空, effect形容污点的作用。以后 taint effect反对如下三个选项:

  • NoScheduleK8S将不会将 Pod调度到具备该污点的 Node
  • PreferNoScheduleK8S将尽量避免将 Pod调度到具备该污点的 Node
  • NoExecuteK8S将不会将 Pod调度到具备该污点的 Node上,同时会将 Node上曾经存在的 Pod驱赶进来

② 污点的设置、查看和去除

kubectl describe node node-namekubectl taint nodes node1 key1=value1:effectkubectl taint nodes node1 key1=value1:effect

设置了污点的 Node将依据 tainteffectPod之间产生互斥的关系, Pod将在肯定水平上不会被调度到 Node上。但咱们能够在 Pod上设置容忍 (Toleration) ,设置了容忍的 Pod将能够容忍污点的存在,能够被调度到存在污点的 Node上。

toleration 的配置:

spec:  tolerations:    - key: "key1"      operator: "Equal"      value: "value1"      effect: "NoSchedule"      tolerationSeconds: 3600    - key: "key1"      operator: "Equal"      value: "value1"      effect: "NoExecute"    - key: "key2"      operator: "Exists"      effect: "NoSchedule"

阐明:

  • 其中 keyvauleeffect要与 Node上设置的 taint保持一致
  • operator的值为 Exists将会疏忽 value
  • tolerationSeconds:当 Pod须要被驱赶时能够在 Pod上持续保留运行的工夫

① 当不指定 key值时,示意容忍所有的污点 key

tolerations: - operator: "Exists"

② 当不指定 effect值时,示意容忍所有的污点作用

tolerations: - key: "key"operator: "Exists"

③ 有多个 Master存在时,避免资源节约,能够如下设置

kubectl taint nodes Node-Name node-role.kubernetes.io/master=:PreferNoSchedule

2.4 指定调度节点

apiVersion: extensions/v1beta1kind: Deploymentmetadata:  name: mywebspec:  replicas: 7  template:    metadata:      labels:        app: myweb    spec:      nodeName: worker1      nodeSelector:        type: theSelected      containers:      - name: myweb        image: hub.hc.com/library/myapp:v1        ports:        - containerPort: 80

阐明:

  • spec.nodeName:将 Pod间接调度到指定的 Node节点上,会跳过 Scheduler的调度策略,该匹配规定是强制匹配
  • spec.nodeSelector:通过 K8Slabel-selector机制抉择节点,由调度器调度策略匹配 label,而后调度 Pod到指标节点,该匹配规定属于强制束缚
  • Node打标签: kubect; label node worker1 type=theSelected


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