k8s调度

一、k8s调度背景介绍
二、nodeName方式调度
三、nodeSelector方式调度
- (1)、使用方式
- (2)、节点亲和性
四、Taints污点
- (1)、介绍
- (2)、使用
五、tolerations容忍
- (1)、NoSchedule调度策略
- (2)、NoExecute调度策略
六、cordon、drain、delete
- (1)、cordon隔离
- (2)、drain驱逐，
- (3)、delete删除

一、k8s调度背景介绍

调度器通过 kubernetes 的 watch 机制来发现集群中新创建且尚未被调度到 Node 上的 Pod。调度器会将发现的每一个未调度的 Pod 调度到一个合适的 Node 上来运行。

kube-scheduler 是 Kubernetes 集群的默认调度器，并且是集群控制面的一部分。如果你真的希望或者有这方面的需求，kube-scheduler 在设计上是允许你自己写一个调度组件并替换原有的 kube-scheduler。

在做调度决定时需要考虑的因素包括：单独和整体的资源请求、硬件/软件/策略限制、亲和以及反亲和要求、数据局域性、负载间的干扰等等

二、nodeName方式调度

nodeName 是节点选择约束的最简单方法，但一般不推荐。如果 nodeName 在 PodSpec 中指定了，则它优先于其他的节点选择方法。
使用 nodeName 来选择节点的一些限制：

1、如果指定的节点不存在。
2、如果指定的节点没有资源来容纳 pod，则pod 调度失败。
3、云环境中的节点名称并非总是可预测或稳定的。

1、设置调度节点
将pod的节点设置到server3

[root@server2 ~] mkdir design
[root@server2 ~] cd design/
[root@server2 design] kubectl apply -f pod.yaml
[root@server2 design] vim pod
//
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginx
spec:containers:- name: nginximage: nginxnodeName: server3

2、查看节点
发现节点在server3上面

三、nodeSelector方式调度

nodeSelector 是节点选择约束的最简单推荐形式。

(1)、使用方式

1、server2在目录内编写pod1.yaml并应用
选择标签为ssd的节点

[root@server2 design] kubectl apply -f pod1.yaml
[root@server2 design] cat pod1.yaml
/
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxlabels: env: test
spec:containers:- name: nginximage: nginximagePullPolicy: IfNotPresentnodeSelector:disktype: ssd

2、结果发现此时的容器开启失败，因为选择不到标签为ssd的节点

3、给server3节点添加disktype=ssd这个标签，然后查看nginx状态，变为正常运行

4、server3添加了一个标签为disktpye=ssd

删除标签

(2)、节点亲和性

节点亲和性

亲和性调度可以分成软策略和硬策略两种方式：

1、软策略就是如果现在没有满足调度要求的节点的话，pod就会忽略这条规则，继续完成调度的过程。
2、硬策略比较强硬，如果没有满足条件的节点的话，就不断重试直到满足条件为止。

节点反亲和：

1、nodeSelector 提供了一种非常简单的方法来将 pod 约束到具有特定标签的节点上。亲和/反亲和功能极大地扩展了约束的类型。
2、可以发现规则是“软”/“偏好”，而不是硬性要求，因此，如果调度器无法满足该要求，仍然调度该 pod

我们可以使用节点上的 pod 的标签来约束，而不是使用节点本身的标签，来允许哪些 pod 可以或者不可以被放置在一起。

节点亲和参数：

requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 必须满足
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 倾向满足
IgnoreDuringExecution 表示如果在Pod运行期间Node的标签发生变化，导致亲和性策略不能满足，则继续运行当前的Pod。

nodeaffinity还支持多种规则匹配条件的配置如：

In：label 的值在列表内
NotIn：label 的值不在列表内
Gt：label 的值大于设置的值，不支持Pod亲和性
Lt：label 的值小于设置的值，不支持pod亲和性
Exists：设置的label 存在
DoesNotExist：设置的 label 不存在

1、编辑pod1.yaml
设置由server3或server4节点调度是必须满足的条件，有disktype=ssd标签为倾向满足的条件，权重为1

[root@server2 design] kubectl apply -f pod1.yaml
[root@server2 design] cat pod1.yaml
///
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: node-affinity
spec:containers:- name: nginximage: nginx affinity:nodeAffinity:requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:nodeSelectorTerms:- matchExpressions:- key: kubernetes.io/hostnameoperator: Invalues:- server3- server4preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:- weight: 1preference:matchExpressions:- key: disktypeoperator: Invalues:- ssd

查看到节点在server4

2、此时我们删除刚才的pod，我们为server3节点添加disktype=ssd标签，然后再创建pod
发现其会创建在server3上面，这是因为server3满足了更多的条件

四、Taints污点

(1)、介绍

NodeAffinity节点亲和性，是Pod上定义的一种属性，使Pod能够按我们的要求调度到某个Node上，而Taints则恰恰相反，它可以让Node拒绝运行Pod，甚至驱逐Pod。

Taints(污点)是Node的一个属性，设置了Taints后，所以Kubernetes是不会将Pod调度到这个Node上的，于是Kubernetes就给Pod设置了个属性Tolerations(容忍)，只要Pod能够容忍Node上的污点，那么Kubernetes就会忽略Node上的污点，就能够(不是必须)把Pod调度过去。

可以使用如下命令 kubectl taint 给节点增加或操作 taint：
kubectl taint nodes node1 key=value:NoSchedule 创建
kubectl describe nodes server1 |grep Taints 查询
kubectl taint nodes node1 key:NoSchedule- 删除

其中[effect] 可取值： [ NoSchedule | PreferNoSchedule | NoExecute ]

NoSchedule：POD 不会被调度到标记为 taints 节点。
PreferNoSchedule：NoSchedule 的软策略版本。
NoExecute：该选项意味着一旦 Taint 生效，如该节点内正在运行的 POD 没有对应 Tolerate 设置，会直接被逐出。

(2)、使用

1、查看server2信息
server2创建taint目录，查看server2节点关于Taint的详细信息，发现server2一开始就有污点NoSchedule，原因是server2是master节点。

2、编辑pod.yaml，匹配标签roles=master的节点

[root@server2 taint] kubectl label nodes server2 roles=master          给server2添加master的角色[root@server2 taint] cat pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxlabels:env: test
spec:containers:- name: nginximage: nginximagePullPolicy: IfNotPresentnodeSelector:roles: master                                                    匹配master角色

3、查看结果
nginx被创建，但其状态是Pending。查看nginx详细信息，pod要寻找标签有roles=master的节点，server2符合，但是server2上有NoSchedule污点，从结果来看这种情况发生时pod无法调度到server2只能等待。说明标签选择无法覆盖污点

五、tolerations容忍

tolerations中定义的key、value、effect，要与node上设置的taint保持一致：

如果 operator 是 Exists ，value可以省略。
如果 operator 是 Equal ，则key与value之间的关系必须相等。
如果不指定operator属性，则默认值为Equal。

还有两个特殊值：

当不指定key，再配合Exists 就能匹配所有的key与value ，可以容忍所有污点。
当不指定effect ，则匹配所有的effect。

(1)、NoSchedule调度策略

如果节点的策略是NoSchedule，那么不允许调度到这个节点。当pod设置了容忍性后可以调度到这个节点。
1、删除前面实验用的pod，重新编辑pod.yaml，
设置容忍NoSchedule这个污点，即如果目标节点有NoSchedule这个污点那么无视该污点

[root@server2 taint] cat pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxlabels:env: test
spec:containers:- name: nginximage: nginximagePullPolicy: IfNotPresentnodeSelector:roles: mastertolerations:                              容忍节点的污点- operator: "Exists"effect: "NoSchedule"

2、查看结果
发现成功分配到server2

3、删除pod，给server3也添加污点

注释掉标签匹配，再次应用。发现节点会直接分配到server4，因为server4没有污点

(2)、NoExecute调度策略

1、先结束之前的pod,给server4设置标签，修改pod

[root@server2 taint] kubectl delete -f pod.yaml
[root@server2 taint] kubectl label nodes server4 disktype=ssd
[root@server2 taint] kubectl apply -f pod.yaml
[root@server2 taint] cat pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxlabels:env: test
spec:containers:- name: nginximage: nginximagePullPolicy: IfNotPresentnodeSelector:disktype: ssd tolerations:- operator: "Exists"effect: "NoSchedule"

2、查看nod情况
按照标签匹配分配到了server4

3、给server4添加标签NoExecute
NoExecute：该选项意味着一旦 Taint 生效，如该节点内正在运行的 POD 没有对应 Tolerate设置，会直接被逐出。

六、cordon、drain、delete

影响Pod调度的指令还有：cordon、drain、delete，后期创建的pod都不会被调度到该节点上，但操作的暴力程度不一样。

(1)、cordon隔离

cordon停止调度：
影响最小，只会将node调为SchedulingDisabled，新创建pod，不会被调度到该节点，节点原有pod不受影响，仍正常对外提供服务。

为server4将污点NoExecute去掉，隔离server3，现在查看节点，server3状态变为SchedulingDisabled，新的pod不会被调度到server3取消隔离后状态恢复

(2)、drain驱逐，

drain驱逐节点：
首先驱逐node上的pod，在其他节点重新创建，然后将节点调为SchedulingDisabled。

(3)、delete删除

delete删除节点：
最暴力的一个，首先驱逐node上的pod，在其他节点重新创建，然后，从master节点删除该node，master失去对其控制，如要恢复调度，需进入node节点，重启kubelet服务

驱逐server3时需要加上–ignore-daemonsets,因为每个节点都部署有daemonset这个控制器，和驱逐策略冲突，查看状态会显示SchedulingDisabled。
删除server3，可以看到server3节点已经没了

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