Kubernetes 调度器是如何工作的

了解 Kubernetes 调度器是如何发现新的 pod 并将其分配到节点。

Kubernetes 作为容器和容器化工作负载标的准编标准引擎出现。它供提供一个了通用、开放的抽象层，跨公有云和私有云的环境。

对于那些已经熟悉 Kuberbetes 及其组件的人，他们讨论通常围绕着最大化使用 Kuberbetes 的功能。但当您只是 Kubernetes 初学者时或尝试在生产环境中使用前，明智的做法是从一些关于 Kubernetes 相关组件（包括 Kubernetes 调度器）开始学习，如下抽象视图中所示。

Kubernetes 也分为控制平面和节点。

控制平面： 也称为 Master，负责对群集做出全局决策，以及检测和响应集群事件。控制平面组件包括：

etcd
kube-apiserver
kube-controller-manager
scheduler

工作节点： 也称 Node，是工作负载所在的位置。它始终和 Master 联系，以获取工作负载运行、集群外部进行通讯和连接所需的信息。工作节点组件包括：

kubelet
kube-proxy
CRI

我希望在这种背景下可以帮助您理解 Kubernetes 组件是如何关联在一起的。

Kubernetes 调度器是如何工作的

Kubernetes pod 由一个或多个容器组成组成，共享存储和网络资源。Kubernetes 调度器的任务是确保每个 pod 分配到节点上运行。

在更深层次下，Kubernetes 调度器的工作方式是这样的：

每个被调度的 pod 都需要加入到队列
新的 pod 被创建后，它们也会加入到队列
调度器持续从队列中取出 pod 并对其进行调度

调度器源码 (scheduler.go) 很大，约 9000 行，且相当复杂，但解决了重要问题：

等待/监视 pod 创建的代码 监视 pod 创建的代码 scheduler.go 从 8970 行开始，它持续等待新的 pod：

// Run begins watching and scheduling. It waits for cache to be synced, then starts a goroutine and returns immediately.

func (sched *Scheduler) Run() {
        if !sched.config.WaitForCacheSync() {
                return
        }

        go wait.Until(sched.scheduleOne, 0, sched.config.StopEverything)

负责对 pod 进行排队的代码 负责 pod 进行排队的功能是：

// queue for pods that need scheduling
        podQueue *cache.FIFO

负责 pod 进行排队的代码从 7360 行开始 scheduler.go。当新的 pod 显示可用时事件处理程序触发，这段代码将新的 pod 加入队列中：

func (f *ConfigFactory) getNextPod() *v1.Pod {
        for {
                pod := cache.Pop(f.podQueue).(*v1.Pod)
                if f.ResponsibleForPod(pod) {
                        glog.V(4).Infof("About to try and schedule pod %v", pod.Name)
                        return pod
                }
        }
}

处理错误代码 在 pod 调度中您不可避免会遇到调度错误。以下代码是处理调度程序错误的方法。它监听 podInformer 然后抛出一个错误，提示此 pod 尚未调度并被终止：

// scheduled pod cache
        podInformer.Informer().AddEventHandler(
                cache.FilteringResourceEventHandler{
                        FilterFunc: func(obj interface{}) bool {
                                switch t := obj.(type) {
                                case *v1.Pod:
                                        return assignedNonTerminatedPod(t)
                                default:
                                        runtime.HandleError(fmt.Errorf("unable to handle object in %T: %T", c, obj))
                                        return false
                                }
                        },

I换句话说，Kubernetes 调度器负责如下：

将新创建的 pod 调度至具有足够空间的节点上，以满足 pod 的资源需求。
监听 kube-apiserver 和控制器是否创建新的 pod，然后调度它至集群内一个可用的节点。
监听未安排的 pod，并使用 /binding 子资源 API 将 pod 绑定至节点。

例如，假设正在部署一个需要 1 GB 内存和双核 CPU 的应用。因此创建应用 pod 的节点上需有足够资源可用，然后调度器会持续运行监听是否有 pod 需要调度。

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要使 Kubernetes 集群工作，你需要使用以上所有组件一起同步运行。调度器有一段复杂的的代码，但是 Kubernetes 是一个很棒的软件，目前它仍是我们在讨论或采用云原生应用程序时的首选。

学习 Kubernetes 需要精力和时间，但是将其作为您的专业技能之一能为您的职业生涯带来优势和回报。有很多很好的学习资源可供使用，而且官方文档也很棒。如果您有兴趣了解更多，建议从以下内容开始：

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via: https://opensource.com/article/20/11/kubernetes-scheduler

作者：Mike Calizo 选题：lujun9972 译者：译者ID 校对：校对者ID

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国荣誉推出

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