k8s-集群调度
k8s-集群调度
一 调度器简介
1.1 介绍
Scheduler 是 kubernetes 的调度器,主要的任务是把定义的 pod 分配到集群的节点上。听起来非常简单,但有很多要考虑的问题:
公平:如何保证每个节点都能被分配资源资源高效利用:集群所有资源最大化被使用
效率:调度的性能要好,能够尽快地对大批量的 pod 完成调度工作
灵活:允许用户根据自己的需求控制调度的逻辑Sheduler 是作为单独的程序运行的,启动之后会一直坚挺 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。
1.2 调度过程
调度分为几个部分:首先是过滤掉不满足条件的节点,这个过程称为 predicate ;然后对通过的节点按照优先级排序,这个是 priority ;最后从中选择优先级最高的节点。如果中间任何一步骤有错误,就直接返回错误,如果在 predicate 过程中没有合适的节点,pod 会一直在 pending 状态,不断重试调度,直到有节点满足条件。
经过这个步骤,如果有多个节点满足条件,就继续 priorities 过程: 按照优先级大小对节点排序
二 节点亲和性
pod.spec.nodeAffinity:
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:软策略
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:硬策略(必须满足)
键值运算关系
In:label 的值在某个列表中
NotIn:label 的值不在某个列表中
Gt:label 的值大于某个值
Lt:label 的值小于某个值
Exists:某个 label 存在
DoesNotExist:某个 label 不存在
2.1 硬策略
必须在k8s-node2上面运行一个pod
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: affinity labels: app: node-affinity-pod spec: containers: - name: with-node-affinity image: wangyanglinux/myapp:v1 affinity: nodeAffinity: requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: nodeSelectorTerms: - matchExpressions: - key: kubernetes.io/hostname operator: In values: - k8s-node2
2.2 软策略
想在node3上面运行一个pod,没有node3也可以
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: affinity1 labels: app: node-affinity-pod spec: containers: - name: with-node-affinity image: wangyanglinux/myapp:v1 affinity: nodeAffinity: preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: - weight: 1 preference: matchExpressions: - key: kubernetes.io/hostname operator: In values: - k8s-node3
三 pod亲和性
pod.spec.affinity.podAffinity/podAntiAffinity:
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:软策略
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:硬策略
3.1 硬策略
pod-3这个pod必须要和value为node-affinity-pod的在同一个node上
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-3 labels: app: pod-3 spec: containers: - name: pod-3 image: wangyanglinux/myapp:v1 affinity: podAffinity: #在 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: - labelSelector: matchExpressions: - key: app operator: In values: - node-affinity-pod topologyKey: kubernetes.io/hostname
kubectl get pod --show-labels
3.2 软策略
pod-4这个pod要和标签为pod-3的不在同一个node节点上
[ diaodu]# cat pod4.yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-4 labels: app: pod-4 spec: containers: - name: pod-4 image: wangyanglinux/myapp:v1 affinity: podAntiAffinity: #不在 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: - weight: 1 podAffinityTerm: labelSelector: matchExpressions: - key: app operator: In values: - pod-3 topologyKey: kubernetes.io/hostname
一个在node1,一个在node2
四 污点和容忍
4.1 介绍
节点亲和性,是 pod 的一种属性(偏好或硬性要求),它使 pod 被吸引到一类特定的节点。Taint 则相反,它使节点 能够 排斥 一类特定的 pod
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 的节点上
4.2 污点
污点 ( Taint ) 的组成
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 作为污点的标签,其中 value 可以为空,effect 描述污点的作用。当前 tainteffect 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
查看污点
[ diaodu]# kubectl describe nodes k8s-master01|grep Taints Taints: node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule
设置污点
kubectl taint nodes k8s-node1 key=hu:NoExecute
设置完成之后,发现在node1上面的pod,都消失了
设置之前:
设置之后:
去除污点
查看污点:
kubectl taint nodes k8s-node1 key:NoExecute-
然后再次查看,发现污点没了
4.3 容忍
一句话,就是pod设置了容忍,即使node有污点,也可以分配
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。 但我们可以在 Pod 上设置容忍 ( Toleration ) ,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。
例子:
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-3 labels: app: pod-3 spec: containers: - name: pod-3 image: wangyanglinux/myapp:v1 tolerations: - key: "key" operator: "Equal" value: "hu" effect: "NoExecute" tolerationSeconds: 3600 #表示3600秒之后才被删除
其中 key, vaule, 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
4.3.1 当不指定 key 值时,表示容忍所有的污点 key:
tolerations: - operator: "Exists"
4.3.2、当不指定 effect 值时,表示容忍所有的污点作用
tolerations: - key: "key" operator: "Exists
4.3.3 有多个 Master 存在时,防止资源浪费,可以如下设置
尽可以不分配在master上面,如果node节点不够用,在分配
kubectl taint nodes k8s-master01 node-role.kubernetes.io/master=:PreferNoSchedule
五 固定节点
5.1 根据node节点的主机名选择
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
diaodu]# cat pod5.yaml apiVersion: extensions/v1beta1 kind: Deployment metadata: name: myweb spec: replicas: 3 template: metadata: labels: app: myweb spec: nodeName: k8s-node1 containers: - name: myweb image: wangyanglinux/myapp:v1 ports: - containerPort: 80
然后去查看效果
5.2 根据node标签去选择
设置标签
kubectl label node k8s-node2 disk=ssd
查看标签
例子:
[ diaodu]# cat label.yaml apiVersion: extensions/v1beta1 kind: Deployment metadata: name: myweb spec: replicas: 3 template: metadata: labels: app: myweb spec: nodeSelector: disk: ssd #标签 containers: - name: myweb image: wangyanglinux/myapp:v1 ports: - containerPort: 80
查看效果都运行在node2上面