Kubernetes调度器是怎么工作的，你造么？

Kubernetes调度程序负责确定您的Pod在集群中的部署位置。这听起来很简单，但是实际上却相当复杂！

调度器的工作原理

这里我们就一起来理解一下调度器是如何工作的吧。

图：Kubernetes调度器是怎么工作的？

每次创建Pod时，它会被添加到调度器(Scheduler)队列中。调度程序通过两个阶段逐个处理Pod：

1. 调度阶段(scheduling phase) - 我应该选择哪个节点？
2. 绑定阶段(binding phase) - 让我们将这个Pod所属节点的信息写入数据库

图：当执行kubectl apply -f时，yaml文件内容将被传递给k8s API

图：deployment定义被存入etcd中

图：controller mananger得知有一个新的deployment，该deployment创建了一个处于pending状态的pod

图：pod创建后就被加入调度器队列，调度器通过两个阶段为pod选择运行节点

调度阶段也分为两部分。调度器：

1. 过滤相关节点（使用一组被称为谓词(predicate)的函数）
2. 排列其余节点（使用一组被称为优先级(priority)的函数）

让我们举个例子。 比如，你要部署一些对GPU有需求的Pod。你将Pod提交给集群，然后：

1. 调度器过滤掉所有不具有GPU的节点；
2. 调度器对其余节点进行排名，并选择利用率最低的节点；
3. 将pod调度到该节点上运行。

图：集群一些节点具有GPU

图：一旦你要部署对GPU有需求的pod，调度器会过滤掉没有GPU的节点

图：过滤后，调度器对其余节点进行打分排名

图：选出最佳节点后，你的pod将在那个节点上被创建

截至目前，过滤阶段有13个谓词。这是13个函数，用于确定调度器是否排除该节点作为Pod的可能目标节点。

计分阶段也有13个priority函数。这13个函数决定如何对节点评分和排名。

图：过滤阶段有13个谓词函数

图：打分阶段有13个优先级函数

如何影响调度器的决策？

• nodeSelector
• 节点亲和力(node affinity)
• pod亲和力/反亲和力(pod affinity/anti-affinity)
• taint和容忍度(toleration)

如何自定义调度器?

您可以为调度器编写插件。您可以在调度阶段自定义任何过滤和打分函数。 但是，绑定阶段尚未公开任何公共API。

图：扩展API和绑定阶段的内部API

其他学习资料

你还可以通过下面链接了解更多有关调度程序的信息：

• Kubernetes调度程序 - https://kubernetes.io/docs/concepts/scheduling-eviction/kube-scheduler/
• 调度策略 - https://kubernetes.io/docs/reference/scheduling/policies/
• 调度框架 - https://kubernetes.io/docs/concepts/scheduling-eviction/scheduling-framework/

本文翻译自[《How does the scheduler work in Kubernetes?》(https://threadreaderapp.com/thread/1309090938673868801.html)]。

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