Kubernetes组件Scheduler

简介

主要任务是把定义好的Pod分配到集群节点上，启动后一直会监听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。

调度过程

首先是过滤掉不满足条件的节点，这个过程成为predicate；然后对通过的节点按照优先级排序，这个是priority；最后从选择优先级最高的节点（如果中间有任何一部错误直接报错）。

几种调度的策略

1.节点亲和性(pod.spec.nodeAffinity)

软策略(perferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution)：没有满足条件也可以
硬策略(requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution)：必须满足条件，没有则挂起

软策略可以和硬策略结合使用先写硬策略后写软策略

调度策略

调度策略	匹配标签	操作符	拓扑域支持	调度目标
nodeAffinty	主机	In,NotIn,Exists,DoesNotExists,Gt,Lt	否	指定主机
podAffiinity	POD	In,NotIn,Exists,DoesNotExists	是	Pod与指定Pod同一拓扑域
podAnitAffinity	POD	In,NotIn,Exists,DoesNotExists	是	Pod与指定Pod不在同一拓扑域

eg:

1.硬策略

下面示例展示无论如何Pod都会运行在k8s-03节点

##requiredDuringSchedulinglgnoredDuringExecution##

查看Node标签,通过标签选择“kubernetes.io/hostname=k8s-03”

# kubectl get nodes --show-labels

NAME STATUS ROLES AGE VERSION LABELS
k8s-01 Ready <none> 17d v1.14.2 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-01,kubernetes.io/os=linux
k8s-02 Ready <none> 17d v1.14.2 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-02,kubernetes.io/os=linux
k8s-03 Ready <none> 17d v1.14.2 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-03,kubernetes.io/os=linux
k8s-04 Ready <none> 17d v1.14.2 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-04,kubernetes.io/os=linux

# vim test-deployment.yaml

注意key和value要写正确否则Pod一直处于peding状态

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: test
  namespace: default
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: test
  template:
    metadata:
      name: myapp
      namespace: default
      labels:
        app: test
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: ntp.weijiayu.club/myapp/nginx:v2
        ports:
          - containerPort: 80
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: kubernetes.io/hostname
                operator: In
                values:
                - k8s-03

2.软策略

有就运行在匹配的主机k8s-06上没有的话也可以

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: test
  namespace: default
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: test
  template:
    metadata:
      name: myapp
      namespace: default
      labels:
        app: test
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: ntp.weijiayu.club/myapp/nginx:v2
        ports:
          - containerPort: 80
      affinity:
        nodeAffinity:
          preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            - weight: 1                            #权重，软策略在同一个Pod中添加多个
              preference:
                matchExpressions:
                - key: kubernetes.io/hostname
                  operator: In
                  values:
                  - k8s-06

3.根据Pod来建立亲和性

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: test
  namespace: default
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: test
  template:
    metadata:
      name: myapp
      namespace: default
      labels:
        app: test
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: ntp.weijiayu.club/myapp/nginx:v2
        ports:
          - containerPort: 80
      affinity:
        podAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            - labelSelector:
              matchExpressions:
              - key: app
                operator: In
                values:
                - test
              topologyKey: kubernetes.io/hostname
        podAffinity:
          preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            - weight: 1
              podAffinityTerm:
                labelSelector:
                  matchExpressions
                  - key: app
                    operator: In
                    values:
                    - test
                topologyKey: kubernetes.io/hostname

2.污点/容忍(Taint/Toleration)

Taint和toleration相互配合，可以用来避免Pod被分配到不合适的节点上，每个节点上都可以应用一个或多个taint，这表示对于那些不能容忍这些taint的pod，是不会被该节点接受的，如果将toleration应用于Pod上，则表示这些Pod可以（但不要求）被调度到具有匹配taint的节点。

污点

使用kubectl taint 命令可以给某个Node节点设置污点，Node被设置上污点之后就和Pod之间存在了一种相斥的关系，可以让Node拒绝Pod的调度执行，甚至将Node已经存在的Pod驱逐出去；

每个污点有一个key和value做为污点的标签，其中value可以为空，effect描述污点的作用，当前taint effect支持如下三个选项：

NoSchedule：表示k8s将不会将Pod调度到具有该污点的Node上；
PreferNoSchedule：表示k8s将尽量避免将Pod调度到具有该污点的Node上；
NoExecute：表示k8s将不会将Pod调度到具有该污点的Node上，同时会将Node上已经存在的Pod驱逐出去

污点的设置，查看和去除：

#设置污点

# kubectl taint nodes node1 key1=value1:NoSchedule

#节点说明中，查找Taints字段

# kubectl describe pod pod-name

#去除污点

# kubectl taint nodes node1 key1：NoSchedule-

容忍

设置了污点的Node将根据taint的effect：NoSchedule，PreferNoSchedule，NoExecute和Pod之间产生互斥的关系，Pod将在一定程度上不会被调度到Node上，但我们可以再Pod上设置容忍，意思是设置了容忍的Pod将可以容忍污点的存在，可以被调度到存在污点的Node上.

pod.spec.tolerations

tolerations:
- key:"key1"
  operator: "Equal"
  value: "value1"
  effect: "NoSchedule"
  tolerationSeconds: 3600
- key: "key1"
  operator: "Equal"
  value: "value1"
  effect: "NoExecute"
- key: "key2"
  operator: "Exists"
  effect: "NoSchedule"

其中key，value，effect要与Node上设置的taint保持一致
operator的值为Exists将会忽略value值
tolerationSeconds用于描述当Pod需要被驱逐时可以在Pod上继续保留运行的时间

当不指定key值时，表示容忍所有污点的key:

tolerations:
- operator: "Exists"

当不指定effect值时，表示容忍所有的污点作用

tolerations:
- key: "key"
  operator: "Exists"

有多个Master存在时防止资源浪费，可以设置

kubectl taint nodes Node-name node-role.kubernetes.io/master=:PreferNoSchedule

eg:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-test
  namespace: default
  labels:
    app: pod-test
spec:
  containers:
  - name: pod-test
    image: ntp.weijiayu.club/myapp/nginx:v1
  tolerations:
  - key: "key1"
    operator: "Equal"
    value: "value1"
    effect: "NoSchedule"
    tolerationSeconds: 3600

3.指定调度节点

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

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: myweb
  namespace: default
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myweb
    spec:
      nodeName: k8s-02
      containers:
      - name: myweb
        image: ntp.weijiayu.club/myweb/nginx:v2
        ports:
        - containerPort: 80

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

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: myweb
spec:
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myweb
    spec:
      nodeSelector:
        type: backEadNode1
      containers:
      - name: myweb
        image: ntp.weijiayu.club/myapp/nginx:v2
        ports:
        - containerPort: 80

Node添加标签

# kubectl label node k8s-02 disk=ssd

Linux_白菜

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