Kubernetes-Scheduler调度器

目录

一、简介

1.调度过程

2.自定义调度器

二、固定节点调度

1.指定调度节点:

 2.通过label-selector 机制选择节点

---

一、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：

（1）公平：如何保证每个节点都能被分配资源**

（2）资源高效利用：集群所有资源最大化被使用**

（3）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**

（4）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

1.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 `预选`；然后对通过的节点按照优先级排序，这个是 `优选`；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

预选 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 `预选` 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 `优选` 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：

（1）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

（2）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

（3）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

2.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: test-scheduler
  labels:
    name: test-scheduler
spec:
  schedulername: test-scheduler
  containers:
  - name: pod-with-second-annotation-container
    image: centos:7.9.2009

二、固定节点调度

1.指定调度节点:

Ⅰ、Pod.spec.nodeName 将 Pod 直接调度到指定的 Node 节点上，会跳过 Scheduler 的调度策略，该匹配规则是强制匹配

vim scheduler-deploy.yaml

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: scheduler-deploy
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: scheduler-deploy
  replicas: 7
  template:
    metadata:
      labels:
        app: scheduler-deploy
    spec:
      nodeName: k8s-node01		#指定运行的节点名称
      containers:
      - name: scheduler-deploy
        image: nginx:latest
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 80

kubectl get deploy
    #查看创建的deployment

kubectl get pod -o wide
    #查看pod是否调度到指定节点上。

 2.通过label-selector 机制选择节点

Ⅱ、Pod.spec.nodeSelector：通过 kubernetes 的 label-selector 机制选择节点，由调度器调度策略匹配 label，而后调度 Pod 到目标节点，该匹配规则属于强制约束

kubectl label node k8s-node01 app=selector
    #给node添加标签

kubectl get node --show-labels
    #查看node的标签

vim scheduler-selector-deploy.yaml

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: scheduler-selector-deploy
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: scheduler-selector-deploy
  replicas: 20
  template:
    metadata:
      labels:
        app: scheduler-selector-deploy
    spec:
      nodeSelector:
        app: selector		#匹配标签为app: selector的节点
      containers:
      - name: scheduler-selector-pod
        image: nginx:latest
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 80

kubectl create -f scheduler-selector-deploy.yaml

kubectl get deploy

kubectl get pod -o wide
    #查看pod的调度情况