聊聊 kube-scheduler 如何完成调度和调整调度权重
一、概述
Kube-scheduler 作为 k8s 集群的默认调度器,它监听(watch 机制)kube-apiserver,查询还未调度的 pod,根据调度策略将 pod 调度至集群内最适合的 Node
二、调度流程
首先我们通过 API 或者 kubectl 工具创建 pod,kube-apiserver 收到请求信息存储到 etcd 中,调度器通过 watch 机制监听 apiserver 查看到还未被调度的 pod 列表,循环遍历的为每个 pod 尝试分配 node,这个分配过程如下:
kube-scheduler 内 Informer 组件 list-watch apiserver,使用 spec.nodeName=""筛选出还未调度的 Pod
预选(predicate):调度器通过 Predicate 算法过滤掉不满足条件的节点
优选(priorlty):对于通过预选的节点,通过打分机制,筛选出得分最高的 node
当调度器为 Pod 选择了一个合适的节点后,将 Pod 和节点进行绑定(将节点名称赋值给 pod 的 spec.nodeName 字段)
注意:Pod.spec.nodeName 用于强制约束将 Pod 调度到指定的 Node 上,通过指定 nodeName 可直接绕过调度器,并不会做任何的资源过滤和检查
三、kuble-scheduler 调度原理
Kube-scheduler 的调度框架,在 Kubernetes 里面叫作 Scheduler Framework。Pod 在调度过程中,都需要依次经过以下的各个阶段,每个阶段自带调度算法,调度算法由插件提供,也可以在指定阶段开发自己的插件。每个插件可以在指定阶段实现具体的调度算法,比如 NodeAffinity 插件在 Filter 阶段过滤掉与 Pod 不亲和的节点。
PreFilter: 预处理 Pod 的相关信息,或者检查集群或 Pod 必须满足的某些条件。如果 PreFilter 插件返回错误,则调度周期将终止。
Filter: 过滤出不能运行该 Pod 的节点。对于每个节点,调度器将按照其配置顺序调用这些过滤插件。如果任何过滤插件将节点标记为不可行,则节点直接排除,不会为该节点调用剩下的过滤插件。
PostFilter: 在 Filter 阶段后调用,但仅在该 Pod 没有可行的节点时调用。 典型的后筛选实现是抢占,试图通过抢占其他 Pod 的资源使该 Pod 可以调度。
PreScore: 运行评分任务以生成可评分插件的共享状态,如果 PreScore 插件返回错误,则调度周期将终止
Score: 通过调用每个评分插件对可调度节点评分
NormalizeScore: 规范每个插件的打分在[0,100]之间
Reserve: 在绑定周期之前选择保留的节点
Permit: 批准或拒绝 pod 调度周期的结果
PreBind: 用于执行 Pod 绑定前所需的任何工作。例如,一个预绑定插件可能需要提供网络卷并且在允许 Pod 运行在该节点之前 将其挂载到目标节点上。
Bind: 用于将 Pod 绑定到节点上。直到所有的 PreBind 插件都完成,Bind 插件才会被调用。
PostBind: 这是个信息性的扩展点。绑定后插件在 Pod 成功绑定后被调用。这是绑定周期的结尾,可用于清理相关的资源
调度器预选阶段对应 filter,主要用于过滤不满足 Pod 调度条件的节点;优选阶段对应 score,主要用于为每个节点打分,节点分数=插件打分*插件权重;然后排序选出分数最高的节点
3.1 kubernetes 1.23 版本调度器 filter 阶段和 score 阶段源码分析
3.2 修改调度器插件默认权重示例
3.2.1 环境准备
环境:集群中有两个节点:k8s-0001 和 k8s-0002;已有工作负载 nginx,调度至节点 k8s-0002,工作负载 test,yaml 文件如下:
3.2.2 调整 InterPodAffinity 权重,使工作负载 test 调度至节点 k8s-0002
查看 kube-scheduler 调度日志,k8s-002 score 得分为打分 100 * 权重 100 共得 10000 分,调度到 k8s-002 节点上
3.2.3 调整 NodeAffinity 权重,使工作负载 test 调度至节点 k8s-0001
文章转载自:华为云开发者联盟
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