k8s的集群调度

2024-01-08 20:47:33

k8s的集群调度:
scheduler: 负责调度资源,把pod调度到node节点。
预算策略
优先策略

List-watch

k8s集群当中,通过list-watch的机制进行每个组件的协作,保持数据同步,每个组件之间的解耦。
kubectl配置文件,向APIserver发送命令---apiserver把命令发送各个组件。

调度过程的策略:

schedule是k8s集群的调取器,把pod分配到集群的节点,以下几个问题:
1、公平,每个节点能够分配资源
2、资源高效利用: 集群当中的资源可以被最大化使用,
3、效率:调度的性能要搞好,能够尽快的完成大批量的pod的调度工作
4、灵活: 允许用户根据自己的需求,控制和改变调度的逻辑

scheduler是一个单独运行的程序,启动之后就会一直监听apiserver,获取报文中的字段:spec.nodeName
创建pod时,为每个pod创建一个binding,表示该往哪个节点上部署。
创建pod到节点时。有两个策略,先执行预算策略,再执行优先策略,这两步的操作都必须成功,否则立刻返回报错。
也就是说,部署的node,必须满足这两个策略:预算策略 和 优先策路
预算策略
predicate 自带一些算法,选择node节点(scheduler 自带的算法策略,不需要人为干预)
1、podfitsresources: pod适应资源,检查节点上的剩余资源是否满足pod请求的资源、主要是cpu和内存
2、podditshost:适应主机,如果pod指定了node的name,nginx1要部署在node1,检测主机名是否存在,存在要和pod指定的名称匹配。才可以调度过去
3、podselectormatches:pod选择器匹配,创建pod的时候可以根据node的标签来进行匹配。查找指定的node节点上标签是否存在,存在的标签是否匹配。
4、nodiskconflict:无磁盘冲突,确保已挂载的卷于pod的卷不发生冲突,除非目录是只读,才会覆盖。

如果预算策略不满足,pod将始终处于Pending状态,不断的重试调度,直到有节点满足条件为止。
node1 node2 node3
经过预算策略,上述三个节点都满条件,那该怎么办? ------》优先。

优先策路
1、leastquestedpriority:最底请求优先级,通过算法计算节点上的cpu和内存的使用率,确定节点的权重
使用率越低的节点相应的权重越高,调度时更倾向于使用率的节点,实现资源合理的利用
2、balanceresourceallocation:平衡资源分配,cpu和内存的使用率,给节点赋予权重,权重算的是cpu和内存使用率接近。权重越高。
和上面的leastrequestedpriority最低请求优先级一起使用

node1 cpu和内存使用率: 20:60
node2 cpu和内存使用率: 50:50
node2再被调度时会被优先。
3、imagelocalitypriority:节点是否已经有了要部署的镜像,镜像的总数成正比,满足的镜像数越多,权重越好。
以上的策略scheduler自带的算法。
通过预算策略选择出可以部署的节点,再通过优先选择出来最好的节点,以上都是自带的算法。

指定节点

指定了节点,会跳过scheduler调度策略,这个策略是强制匹配。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx
  name: nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.22
        name: nginx
      nodeName: node01
#通过节点名来指定容器部署在哪台节点

指定标签:

指定节点标签,是要经过scheduler,如果节点不满足条件,pod会进入pendine状态。直到节点满足条件为止。

查看标签
kubectl get nodes --show-labels

自定义标签:
kubectl label nodes node02 test1=c

删除标签:
kubectl label nodes master01 test-

复写
kubectl label nodes node02 test1=6 --overwrite

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx
  name: nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      nodeSelector:
        test: c
      containers:
      - image: nginx:1.22
        name: nginx

亲和性

亲和性分为:节点亲和性 pod亲和性


软策略和硬策略
node节点的亲和性:
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 软策略:
选择node节点时,我声明了我最好部署在node1上,软策略会尽量满足这个条件。不一定会完全部署在node01节点上。

requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 硬策略:
选择pod时,声明了node01,我是硬策略,必须满足硬策略的条件。必须部罢在node01.强制性要求。

pod的亲和性:
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 软策略:
要求调度器将pod调度到其他pod的亲和性匹配的节点上。可以是,也可以不是,尽量满足

requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 硬策略:
要求调度器将pod调度到其他pod的pod nginx1 node01
pod nginx2?
pod nginx2必须要和nginx的亲和性匹配,只能往node01.亲和性匹配的节点上。必须往node01


键值的运算关系:
标签:都是更具标签来选择亲和性。
In:在
选择的标签值,在node节点上存在

Notin不在
选择label的值不在node节点上

Gt ?大于,大于选择的标签值
Lt?? ? 小于,小于选择的标签值
Exists存在,选择标签对象,不考虑值
DoesNotExist: 选择不具有指定标签的对象。不考虑值。

node节点的亲和性:

软策略:多个软策略,执行权重高的软策略
硬策略无法满足,状态是pending

硬策略

in

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx
  name: nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.22
        name: nginx
      affinity:
#选择亲和性部署的方式
        nodeAffinity:
#选择的是node节点的亲和性
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
#选择亲和性的策略,你要选择哪个node作为硬策略,匹配的节点的标签
            - matchExpressions:
#定义一个符合我要选择的node节点的信息
              - key: test
                operator: In
#指定键值对的算法,指定键值对的算法为 Exists 和 DoesNotExist不能使用values字段
                values:
                - c

NotIn

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx
  name: nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.22
        name: nginx
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: test
                operator: NotIn
                values:
                - c

Gt

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx
  name: nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.22
        name: nginx
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: test
                operator: Gt
                values:
                - "900"

Gt??Lt? ?只能比较整数值

Lt

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx
  name: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.22
        name: nginx
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: test
                operator: Lt
                values:
                - "1201"

exists

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx
  name: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.22
        name: nginx
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: test
                operator: Exists

DoesNotExist

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx
  name: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.22
        name: nginx
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: test
                operator: DoesNotExist

软策略

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx
  name: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.22
        name: nginx
      affinity:
        nodeAffinity:
          preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - weight: 1
            preference:
              matchExpressions:
              - key: memory
                operator: DoesNotExist

weight:多个软策略,谁的权重值高(值越大优先级越高),就执行谁

面试题:
你在部署pod的时候选择什么样的策略:
node亲和性:性能不一致,用软策略在性能高的多部署。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 节点故障或节点维护,只能选择硬策略,把故障排除在外。

文章来源:https://blog.csdn.net/qq_61843057/article/details/135458466
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