调度引擎knetes如何高效海量资源.pdfVIP

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我们已经学会如何部署业务，发布Pod。但是Pod创建好以后，Kubernetes又如何调度这些Pod

呢？如果我们希望把一个Pod跑在我们期望的节点上，该如何操作呢？如果我们希望把某些关联性强

的Pod跑在特定的节点上，或者同一个节点上，又该怎么操作呢？

今天我们就来揭晓。

Kubernetes调度器工作原理简介

kube-scheduler作为Kubernetes的调度器，它的主要任务就是给新创建的Pod或者是未被调度的

Pod挑选一个合适的节点供Pod运行，满足Pod对资源等的要求。这样对应节点上的Kubelet就可以

到该Pod，并将其创建、运行。

整个调度过程听起来很简单，但是要考虑到的问题其实有很多，比如优先级、资源高效利用、高性能

等。

优先级。高优先级的Pod肯定要优先被调度，这个我在《21|优先级调度：你必须掌握的Pod抢

占式资源调度》中有详细的案例和说明。

资源高效利用。比如我们要避免Pod都被调度到一个或某几个节点上，造成节点负载太大；或是

避免同一个工作负载（如Deployment）的几个副本，跑在同一个节点上，以免这个节点宕机对整

个业务造成影响。

高性能。我们需要支持快速地完成大规模Pod的调度工作，这样才能够支撑大规模的集群。

可扩展性强。方便用户自己增加调度逻辑，可以参考文档中的内容。

……

总的来说，调度的过程主要分为两个大步骤。

1.过滤一些不满足条件的节点，这个过程也称为Predict。

2.调度器会对这些合适的节点进行打分排序，从中选择一个最优的节点，这个过程也称为Priority。

这里面其实包含了很多的调度策略，在此不一一说明，你可以阅读这份调度策略列表，了解各个策略对

应的含义。

在实际使用的过程中，你可以直接使用调度器的默认配置，不需要对其做过多的定制化。当然，如果你

有特殊的需求，也可以构建自己的调度器，具体可以参考这份文档来更改默认调度器的调度策略、调度

插件以及调度行为。

下面我们主要来认识一下调度器都有哪些高级特性。

调度器的高级特性

调度器的高级特性有NodeName和NodeSelector、亲和性和反亲性、污点和，我们依次来了解

一下。

NodeName和NodeSelector

首先是NodeName和NodeSelector。

我们可以通过spec.nodeName强制约束在某个指定的Node上运行Pod，如下所示：

apiVersion:v1

kind:Pod

metadata:

name:pod-with-nodename

namespace:demo

spec:

nodeName:node1#指定调度节点node1上

containers:

-name:nginx-demo

image:nginx:1.19.4

上面这个Pod就被约束在node1上。通过这种方式指定节点，会跳过kube-scheduler的调度逻辑，

即不需要经过调度。

除了这种强制指定节点的方式，我们还可以通过NodeSelector的方式来选择节点。调度器的调度策略

MatchNodeSelector会匹配Node的label，从而达到节点筛选的目的。比如下面这个例子：

#我们先对节点进行打标

$kubectllabelnodesnode1/role=dev

#通过如下命令可以查看该节点目前的所有label

$kubectlgetnodenode1--show-labels

NAMESTATUSROLESAGEVERSIONLABELS

node1Readymaster75dv1.16.6-beta.0

/role=dev,beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kuber

netes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=docker-

desktop,kubernetes.io/os=linux,node-role.kubernetes.io/master

对节点打好标以后