Kubernetes的scheduler是如何工作的

作者：浩仔浩仔 2023-03-06 00:27:02

云計(jì)算

云原生 Scheduler不會(huì)立即將Pod調(diào)度到一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，而是會(huì)將Pod調(diào)度到一個(gè)未綁定（unbound）狀態(tài)（如果一個(gè)Pod是unbound狀態(tài)，那么它的狀態(tài)將被列為"Pending"）。這樣，kubelet就可以在后續(xù)的時(shí)間里為該P(yáng)od綁定一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

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Kubernetes的scheduler是一個(gè)獨(dú)立的組件，它負(fù)責(zé)監(jiān)視集群中新建的未調(diào)度的Pod，根據(jù)預(yù)定義的調(diào)度策略和集群資源的可用性，選擇最佳的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)度。

Scheduler不會(huì)立即將Pod調(diào)度到一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，而是會(huì)將Pod調(diào)度到一個(gè)未綁定（unbound）狀態(tài)（如果一個(gè)Pod是unbound狀態(tài)，那么它的狀態(tài)將被列為"Pending"）。這樣，kubelet就可以在后續(xù)的時(shí)間里為該P(yáng)od綁定一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

下面是Kubernetes Scheduler的工作流程：

1. 監(jiān)聽API Server：Kubernetes Scheduler監(jiān)聽API Server的調(diào)度事件，包括新建的未調(diào)度的Pod以及已調(diào)度但未運(yùn)行的Pod。
2. 獲取調(diào)度信息：Scheduler通過API Server獲取未調(diào)度的Pod的調(diào)度信息，包括Pod的資源需求和節(jié)點(diǎn)親和性/反親和性約束等信息。
3. 選擇節(jié)點(diǎn)：Scheduler使用調(diào)度算法根據(jù)節(jié)點(diǎn)資源的可用性和約束條件，選擇最佳的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)度。調(diào)度算法通常考慮節(jié)點(diǎn)資源的負(fù)載情況、節(jié)點(diǎn)和Pod的親和性/反親和性約束等因素。具體如下：

Scheduler的工作可以分為三個(gè)階段：預(yù)選(preemption)、優(yōu)選(prioritization)和選擇(selection)。

• 預(yù)選階段

在預(yù)選階段，Scheduler會(huì)對當(dāng)前集群中所有的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行評分，計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以分配給待調(diào)度的Pod的資源是否足夠。如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)的資源不足以滿足Pod的需求，那么Scheduler會(huì)嘗試從該節(jié)點(diǎn)上遷移一些低優(yōu)先級的Pod，以便為高優(yōu)先級的Pod騰出足夠的資源。

• 優(yōu)選階段

在預(yù)選階段完成之后，Scheduler會(huì)對所有可用的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)選，選出最適合待調(diào)度的Pod的節(jié)點(diǎn)。在這個(gè)階段，Scheduler會(huì)為每個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算一個(gè)優(yōu)先級值，優(yōu)先級值越高的節(jié)點(diǎn)越有可能被選中。優(yōu)選的算法可以由用戶自定義，Kubernetes提供了一些默認(rèn)的算法。

• 選擇階段

在優(yōu)選階段完成之后，Scheduler會(huì)將Pod綁定到被選中的節(jié)點(diǎn)上，完成Pod的調(diào)度工作。如果調(diào)度失敗，Scheduler會(huì)繼續(xù)嘗試調(diào)度，直到成功為止。

總體來說，Scheduler的工作流程可以用以下幾個(gè)步驟概括：

• 獲取所有待調(diào)度的Pod
• 針對每個(gè)Pod進(jìn)行預(yù)選操作，以確定是否需要遷移其他Pod來釋放資源
• 針對每個(gè)Pod進(jìn)行優(yōu)選操作，以確定最適合的節(jié)點(diǎn)
• 將Pod綁定到被選中的節(jié)點(diǎn)上

4.更新Pod狀態(tài)：Scheduler將調(diào)度好的Pod的信息更新到API Server中，同時(shí)將Pod的調(diào)度信息發(fā)送到kubelet，讓kubelet啟動(dòng)Pod所在的容器。

Kubernetes的Scheduler是一個(gè)高度可擴(kuò)展的系統(tǒng)，用戶可以自定義調(diào)度算法和插件來滿足自己的需求。

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