Kubernetes之pod的调度

目录

自动调度

调度器组件

调度流程

1.监听Pod创建：

2.过滤（Predicates）：

3.打分（Priorities）：

4.选择最优节点：

5.绑定（Binding）：

定向调度

NodeName：

NodeSelector：

示例：

实例：

亲和调度和反亲和调度

亲和调度

软亲和性策略（preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution）：

硬亲和性策略（requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution）：

亲和调度类型

Node亲和性：

Pod亲和性：

反亲和调度

Pod反亲和调度的基本概念

Pod反亲和调度的类型

示例：

注意事项

污点和容忍度调度

污点（Taints）

容忍度（Tolerations）

详细操作：

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自动调度

调度器组件

Kubernetes的调度器（kube-scheduler）是一个独立的控制面组件，负责将Pod调度到合适的节点上。当Pod被创建时，如果Pod的spec.nodeName字段为空，则表明该Pod需要被调度。此时，kube-scheduler会根据一系列的调度算法和策略来选择一个最佳的节点。

调度流程

Pod的自动调度流程大致可以分为以下几个步骤：

1.监听Pod创建：

kube-scheduler通过监听API Server来发现新创建的且尚未被调度的Pod。

2.过滤（Predicates）：

在这个阶段，kube-scheduler会应用一系列的过滤规则来排除不满足Pod调度需求的节点。这些规则包括但不限于：
        节点资源是否满足Pod的资源请求（如CPU、内存等）。
        节点上是否已存在与Pod端口冲突的Pod。
        节点是否设置了Pod无法容忍的污点（Taints）。
        节点是否满足Pod的亲和性（Affinity）和反亲和性（Anti-Affinity）要求。
        节点是否处于可调度状态（Schedulable）。

3.打分（Priorities）：

经过过滤阶段后，会得到一个包含所有可调度节点的列表。在打分阶段，kube-scheduler会根据一系列优先级函数来为这些节点打分。这些优先级函数包括但不限于：
        LeastRequestedPriority：优先选择资源利用率最低的节点。
        BalancedResourceAllocation：在CPU和内存资源利用率之间寻求平衡。
        SelectorSpreadPriority：尽量将Pod分散到不同的节点上，以实现负载均衡。
        NodeAffinityPriority：根据Pod的NodeAffinity/NodeSelector要求给节点打分。
        TaintTolerationPriority：根据Pod是否能够容忍节点的Taint来给节点打分。

4.选择最优节点：

kube-scheduler会将所有节点的分数进行加权求和，得到每个节点的最终得分。然后，选择得分最高的节点作为Pod的调度目标。如果存在多个得分最高的节点，kube-scheduler会从中随机选取一个。

5.绑定（Binding）：

一旦选定了节点，kube-scheduler就会将Pod与选定的节点进行绑定，并将这个调度决定告知API Server。API Server随后会更新Pod的状态，并将其调度到指定的节点上。

定向调度

Pod的定向调度主要有以下几种方式：

NodeName：

通过直接在Pod的YAML文件中指定nodeName字段，将Pod调度到具有该名称的节点上。这种方式跳过了kube-scheduler的调度逻辑，是强制性的。

NodeSelector：

通过为节点和Pod设置标签（Labels），并在Pod的YAML文件中指定nodeSelector字段，选择具有特定标签的节点进行调度。这种方式也是强制性的，如果找不到匹配的节点，Pod将处于Pending状态。

示例：

以下是一个使用nodeName进行定向调度的Pod YAML文件示例：

apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
  name: nginx-1
spec:  
  containers:  
  - name: nginx  
    image: nginx:latest
    ports:  
    - containerPort: 80  
  nodeName: k8s-node-1  # 指定Pod运行的节点名称

在这个示例中，nodeName字段被设置为 k8s-node-1 这意味着Pod将被调度到名为 k8s-node-1的节点上。如果集群中不存在名为 k8s-node-1的节点，Pod将无法成功调度。

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使用nodeSelector进行定向调度的Pod YAML文件示例：

apiVersion: v1  
kind: Pod  
metadata:  
  name: nginx-2  
spec:  
  containers:  
  - name: nginx  
    image: nginx:latest
    ports:  
    - containerPort: 80  
  nodeSelector:  
    disktype: ssd  # 选择具有disktype=ssd标签的节点
    environment: production  # 选择具有environmen