在Linux上,Kubernetes(K8S)的资源调度是通过kube-scheduler组件来完成的。kube-scheduler负责将Pods分配到集群中的合适节点上运行。以下是Kubernetes资源调度的基本流程:
1. 节点发现
- kube-scheduler首先会获取集群中所有可用节点的信息,包括节点的资源使用情况(CPU、内存、磁盘空间等)。
2. Pod调度请求
- 当有新的Pod被创建时,它会向kube-scheduler发送一个调度请求。
3. 调度算法
- kube-scheduler使用一系列调度算法来决定哪个节点最适合运行该Pod。常用的调度算法包括:
- 轮询(Round Robin):简单地将Pod分配到下一个可用节点。
- 加权轮询(Weighted Round Robin):根据节点的资源容量和当前负载进行加权分配。
- 最小资源消耗(Least Resource Usage):选择资源消耗最小的节点。
- 最大资源可用性(Most Resource Available):选择资源最充足的节点。
- 亲和性和反亲和性(Affinity/Anti-Affinity):根据标签选择节点,确保Pod部署在特定的节点上或避免某些节点。
- 拓扑感知调度(Topology-Aware Scheduling):考虑节点的物理位置(如机架、数据中心)来优化Pod的部署。
4. 节点评估
- 对于每个候选节点,kube-scheduler会评估其是否满足Pod的资源需求和其他约束条件(如节点标签、污点和容忍度)。
5. 选择节点
- 根据评估结果,kube-scheduler选择一个最合适的节点来运行Pod。
6. 绑定Pod到节点
- 一旦选择了节点,kube-scheduler会更新etcd数据库中的Pod状态,并将Pod绑定到该节点上。
7. 调度器监控和重试
- kube-scheduler会持续监控集群的状态,并在必要时重新调度Pod。例如,如果某个节点宕机,调度器会将运行在该节点上的Pod重新调度到其他可用节点。
配置和优化
- Kubernetes允许用户通过配置文件自定义调度策略和约束条件。例如,可以通过设置节点选择器(NodeSelector)、节点亲和性(NodeAffinity)、Pod亲和性和反亲和性(PodAffinity/Anti-Affinity)等来影响调度决策。
调度器插件
- Kubernetes还支持插件机制,允许用户扩展调度器的功能。例如,可以编写自定义的调度器插件来实现特定的调度逻辑。
通过上述流程,Kubernetes能够高效地在集群中分配和管理资源,确保Pods能够在合适的节点上运行,从而实现负载均衡和高可用性。