【 云原生 | kubernetes】- 资源调度

标签：原生 Node kubernetes 调度 io Pod 节点

调度 是指将 Pod 放置到合适的 Node 上，然后对应 Node 上的 Kubelet 才能够运行这些 pod。

调度概览

调度器通过 kubernetes 的监测（Watch）机制来发现集群中新创建且尚未被调度到 Node 上的 Pod。 调度器会将发现的每一个未调度的 Pod 调度到一个合适的 Node 上来运行。 调度器会依据下文的调度原则来做出调度选择。

kube-scheduler调度流程

kube-scheduler 给一个 pod 做调度选择包含两个步骤：

1. 过滤
2. 打分

过滤阶段会将所有满足 Pod 调度需求的 Node 选出来。

打分阶段，调度器会为 Pod 从所有可调度节点打分选取一个最合适的 Node。

NodeSelector定向调度

NodeSelector：是一个供用户将 Pod 与 Node 进行绑定的字段.

apiVersion: v1
kind: Pod
...
spec:
 nodeSelector:
   disktype: ssd

指明Pod永远只能运行在携带“disktype: ssd”标签的节点上；否则会调度失败

Kubernetes内置的节点标签

除了你给Node（节点）添加标签外，Kubernetes也会给Node预设义一些标签，包括:

Labels:             beta.kubernetes.io/arch=amd64
                    beta.kubernetes.io/os=linux
                    edgenode=true
                    kubernetes.io/arch=amd64
                    kubernetes.io/hostname=ycloud
                    kubernetes.io/os=linux
                    node-role.kubernetes.io/control-plane=
                    node-role.kubernetes.io/master=
                    node.kubernetes.io/exclude-from-external-load-balancers=

注意：这些标签的值是特定于云提供商的，不保证是可靠的。例如，kubernetes.io/hostname的值可能与某些环境中的节点名称相同，而在其他环境中就不同了。

nodeName调度

nodeName是最简单的节点选择约束方式，我常常用它来将pod直接指定到某台节点上，进行测试。

<!--注意：如果它不为空，则调度程序不会在调度这个pod了，并且在命名节点上运行的kubelet尝试运行该pod。因此，如果在PodSpec中提供nodeName，则它将优先于其他的约束。-->

apiVersion: v1
kind: Pod
...
spec:
 nodeName: ycloud

该pod将运行在名为ycloud的节点上了

Node Affinity

用节点亲和性把 Pods 分配到节点

依据强制的节点亲和性调度 Pod

下面清单描述了一个 Pod，它有一个节点亲和性配置 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution，disktype=ssd。 这意味着 pod 只会被调度到具有 disktype=ssd 标签的节点上。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: disktype
            operator: In
            values:
            - ssd            
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent

使用首选的节点亲和性调度 Pod

本清单描述了一个Pod，它有一个节点亲和性设置 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution，disktype: ssd。 这意味着 pod 将首选具有 disktype=ssd 标签的节点。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 1
        preference:
          matchExpressions:
          - key: disktype
            operator: In
            values:
            - ssd          
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent

Taint和Toleration（污点和容忍）

节点亲和性是pod的一种属性（优先选择或硬性要求），它使 pod 被优先分配到一类特定的节点上。而Taint则相反，它使节点能够排斥一类特定的 pod。

使用kubectl taint给节点增加一个污点

[root@ycloud ~]# kubectl taint nodes ycloud app=test:NoSchedule
node/ycloud tainted

若要移除这个污点

[root@ycloud ~]# kubectl taint nodes ycloud app=test:NoSchedule-
node/ycloud untainted

你可以在 Pod 规约中为 Pod 设置容忍度。 下面两个容忍度均与上面例子中使用 kubectl taint 命令创建的污点相匹配， 因此如果一个 Pod 拥有其中的任何一个容忍度，都能够被调度到 node：

tolerations:
- key: "app"
  operator: "Equal"
  value: "test"
  effect: "NoSchedule"

tolerations:
- key: "app"
  operator: "Exists"
  effect: "NoSchedule"

例子：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  labels:
    env: test
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
  tolerations:
  - key: "app"
    operator: "Exists"
    effect: "NoSchedule"

operator 的默认值是 Equal。

一个容忍度和一个污点相“匹配”是指它们有一样的键名和效果，并且：

• 如果 operator 是 Exists （此时容忍度不能指定 value），或者
• 如果 operator 是 Equal ，则它们的 value 应该相等

参考文献

https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/scheduling-eviction/kube-scheduler/

https://kuboard.cn/learning/k8s-advanced/schedule/#filtering

标签：原生,Node,kubernetes,调度,io,Pod,节点
From： https://blog.51cto.com/ycloud/5740929