kubernetes 调度器——亲和性

kubernetes 调度器——亲和性

Kubernetes调度说明：

Scheduler是Kubernetes的调度器，也是非常重要的一个模块，总结一句话概括。调度器就是把Pod分配到合适的Node节点上。

Kubernetes调度过程：

调度过程可以分为两部分：

1、过滤：将不满足条件的直接pass掉，称为predicate。

2、打分：在调度过程会根据优先级排序，称为priority。

3、最后会从中选择优先级高的节点。如果中间有任何一个步骤错误，都会直接返回错误。

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 ：

Node Affinity

Affinity 翻译中文为“亲和性”,它对应的是 Anti-Affinity，我们翻译成“互斥”。

Affinity的优点：

匹配有更多的逻辑组合，不只是字符串的完全相等。调度分成软策略(soft)和硬策略(hard)，在软策略下，如果没有满足调度条件的节点，pod会忽略这条规则，继续完成调度。

node/pod Affinity：

preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution： 软策略首选 比较喜欢

requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution： 硬策略 需要 必修

键值运算关系：

In：label的值在某个列表中NotIn：label的值不在某个列表中Gt：label的值大于某个值Lt：label的值小于某个值Exists：某个label存在DoesNotExist：某个label不存在

node节点亲和性： nodeAffinity

硬策略：

软策略：

Pod亲和性 podAffinity

requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：硬策略

kubectl label pod podname app=label --overwrite=true

亲和性/反亲和性调度策略比较

污点（Taint）和容忍（Toleration）

污点：污点和节点亲和性恰好相反，亲和性是用于吸引Pod，而污点能够是节点排斥的一类Pod。假设：一个人去相亲要求相亲对象不能够会打呼噜，这就是一个污点。

有污点那就有接受的一方，那就是容忍。容忍和污点是相互配合的，可以用来避免Pod被分配到不适合的Pod上。每一个节点上都有一个或多个融合和污点。在K8s master节点上默认有个污点是Noschedule如下图所示：

使用kubectl taint 命令可以给Node节点设置污点，Node被设置上了污点就会相互排斥。每个污点都有一个value和key作为污点标签，当前污点支持三个选项：

NoSchedule：表示K8s将不会将Pod调度到具有该污点的Node上。PreferNoSchedule：表示K8s将尽量避免将Pod调度到具有该污点的Node上。NoExecute：表示K8s将不会将Pod调度到具有该污点的Node上，同时会将Node上已经在的Pod驱逐出去。

容忍（Tolerations）

注：key，value，effect要与Node上设置的taint保持一致。operator的值为Exists将会忽略value值。TolerationSeconds用于描述当Pod需要被驱逐是可以在Pod上继续保留运行的时间。

如下：

1、  当不指定 key 值时，表示容忍所有的污点 key：

2、当不指定 effect 值时，表示容忍所有的污点作用

3、有多个 Master 存在时，防止资源浪费，可以如下设置

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

PreferNoSchedule

尽可能不在该节点上运行，只有当节点资源不够用才运行

固定调度节点

固定调度节点通俗点就是强制要求匹配规则，会跳过Secheduler和Deployment的调度策略。如下：

Deployment控制器

StatefulSet控制器

总结：本文章主要介绍通过一些实例进行介绍一些调度器的功能。

注明：需要详解K8s可以访问：https://kubernetes.io/zh/