k8s 中排程優先順序問題

2021-10-14 07:50:15 字數 1798 閱讀 1026

站在設計的角度上去考慮,任何乙個系統都會有優先順序的問題。最典型的栗子就是 作業系統的排程問題。

如果學過作業系統,知道核心的排程流程,理解k8s的排程不會吃力。這其實就是學習的殊途同歸的地方,也是讀核心原始碼最大的魅力。

對於k8s也同樣是。不過k8s的排程問題沒有作業系統排程那麼複雜。簡單的來學習一下吧!

分配之前的階段- 如何排pod的優先順序?

分配之後的階段-當資源不足時,如何搶占資源?

搶占策略是什麼?

對於提交的pod的申請,一定會有輕重緩急。比如,機器資源 90g記憶體。四個pod,乙個20g,那麼最後乙個pod肯定得不到分配。假如前邊的pod不是那麼重要,或者說優先順序沒有那麼高,則可以先把前邊的關了,先把後邊的pod起來。

在實際生產中,如果使用先到先得策略,是一種不公平的策略,因為公司業務裡面肯定是有高優先順序的業務和低優先順序的業務,所以優先順序策略會比先到先得策略更能夠符合日常公司業務特點。

接著介紹一下優先順序策略下的優先順序排程是什麼樣的乙個概念。比如說有乙個 node 已經被乙個 pod 占用了,這個 node 只有 2 個 cpu。另乙個高優先順序 pod 來的時候,低優先順序的 pod 應該把這兩個 cpu 讓給高優先順序的 pod 去使用。低優先順序的 pod 需要回到等待佇列,或者是業務重新提交。這樣的流程就是優先順序搶占排程的乙個流程。

在 kubernetes 裡,podpriority 和 preemption,就是優先順序和搶占的特點,在 v1.14 版本中變成了 stable。並且 podpriority 和 preemption 預設都是開啟的。

如何使用優先順序排程呢?需要建立乙個priorityclass,然後再為每個 pod 配置上不同的 priorityclassname,這樣就完成了優先順序以及優先順序排程的配置。

對於都未分配資源的pod,進入排程佇列以後,則根據優先順序來優先的分配資源。比方pod1和pod2,pod2的優先順序比較高,它們都在任務佇列,則下次資源分配一定是先分配pod2。

其實資源搶占,也是資源合理利用的一種手段。因為策略是由人定的,人可以根據任務的優先順序,來分配排程的優先順序。當資源不足時,具有優先順序的理應優先使用資源,可以把搶占優先順序低的pod的資源,從而做到資源最合理的利用。

上圖右側是整個優先順序搶占的排程流程,也就是 kube-scheduler 的工作流程。首先乙個 pod 進入搶占的時候,會判斷 pod 是否擁有搶占的資格,有可能上次已經搶占過一次。如果符合搶占資格,它會先對所有的節點進行一次過濾,過濾出符合這次搶占要求的節點,如果不符合就過濾掉這批節點。

接著從過濾剩下的節點中,挑選出合適的節點進行搶占。這次搶占的過程會模擬一次排程,也就是把上面優先順序低的 pod 先移除出去,再把待搶占的 pod 嘗試能否放置到此節點上。然後通過這個過程選出一批節點,進入下乙個過程叫 processpreemptionwithextenders。這是乙個擴充套件的鉤子,使用者可以在這裡加一些自己搶占節點的策略,如果沒有擴充套件的鉤子,這裡面是不做任何動作的。

接下來的流程叫做 pickonenodeforpreemption,就是從上面 selectnodeforpreemption list 裡面挑選出最合適的乙個節點,這是有一定的策略的。上圖左側簡單介紹了一下策略:

通過這五步序列策略過濾之後,會選出乙個最合適的節點。然後對這個節點上待搶占的 pod 進行 delete,這樣就完成了一次待搶占的過程。

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