备战CKA每日一题——第5天 | 手动调度、kube-scheduler调度器解析、源码浅析

ゝ一纸荒年。 2023-06-15 11:05 6阅读 0赞

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## 昨日考题 ##

> 通过命令行，使用nginx镜像创建一个pod并手动调度到节点名为node1121节点上，Pod的名称为cka-1121，答题最好附上，所用命令、创建Pod所需最精简的yaml；如果评论有限制，请把注意点列出，主要需列出手动调度怎么做？  
> **注意：手动调度是指不需要经过kube-scheduler去调度。**

## 昨日答案 ##

将名称为cka-1121的Pod，调度到节点node1121：

apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: cka-1121
      labels:
        app: cka-1121
    spec:
      containers:
      - name: cka-1121
        image: busybox
        command: ['sh', '-c', 'echo Hello CKA! && sleep 3600']
      nodeName: node1121

## 昨日解析 ##

**官网中调度器地址：**  
https://kubernetes.io/docs/concepts/scheduling/kube-scheduler/  
**调度器命令行参数：**  
https://kubernetes.io/docs/reference/command-line-tools-reference/kube-scheduler/

**调度器kube-scheduler分为预选、优选、pod优先级抢占、bind阶段；**

**预选**：从podQueue的待调度队列中弹出需要调度的pod，先进入预选阶段，预选函数来判断每个节点是否适合被该Pod调度。

**优选**：从预选筛选出的满足的节点中选择出最优的节点。

**pod优先级抢占**：如果预选和优选调度失败，则会尝试将优先级低的pod剔除，让优先级高的pod调度成功。

**bind**：上述步骤完成后，调度器会更新本地缓存，但最后需要将绑定结果提交到etcd中，需要调用Apiserver的Bind接口完成。

> 以下k8s源码版本为1.13.2

我们去查看kube-scheduler源码，调度器通过list-watch机制，监听集群内Pod的新增、更新、删除事件，调用回调函数。指定nodeName后将不会放入到未调度的podQueue队列中，也就不会走上面这几个阶段。具体可以来到pkg\\scheduler\\factory\\factory.go源码中的NewConfigFactory函数中：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9saWFiaW8uYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
其中在构建pod资源对象新增、更新、删除的回调函数时，分已被调度的和未被调度的回调。

**已被调度的回调：**  
已被调度的pod根据FilterFunc中定义的逻辑过滤，nodeName不为空，返回true时，将会走Handler中定义的AddFunc、UpdateFunc、DeleteFunc，这个其实最终不会加入到podQueue中，但需要加入到本地缓存中，因为调度器会维护一份节点上pod列表的缓存。

// scheduled pod cache 已被调度的
    	args.PodInformer.Informer().AddEventHandler(
    		cache.FilteringResourceEventHandler{ 
    			FilterFunc: func(obj interface{ }) bool { 
    				switch t := obj.(type) { 
    				case *v1.Pod:
    					//nodeName不为空,返回true;且返回true时将被走AddFunc、UpdateFunc、DeleteFunc,这个其实最终不会加入到podQueue中
    					return assignedPod(t)
    				case cache.DeletedFinalStateUnknown:
    					if pod, ok := t.Obj.(*v1.Pod); ok { 
    						return assignedPod(pod)
    					}
    					runtime.HandleError(fmt.Errorf("unable to convert object %T to *v1.Pod in %T", obj, c))
    					return false
    				default:
    					runtime.HandleError(fmt.Errorf("unable to handle object in %T: %T", c, obj))
    					return false
    				}
    			},
    			Handler: cache.ResourceEventHandlerFuncs{ 
    				AddFunc:    c.addPodToCache,
    				UpdateFunc: c.updatePodInCache,
    				DeleteFunc: c.deletePodFromCache,
    			},
    		},
    	)

**未被调度的回调：**  
未被调度的pod根据FilterFunc中定义的逻辑过滤，nodeName为空且pod的SchedulerName和该调度器的名称一致时返回true；返回true时，将会走Handler中定义的AddFunc、UpdateFunc、DeleteFunc，这个最终会加入到podQueue中。

// unscheduled pod queue 没有被调度的
    	args.PodInformer.Informer().AddEventHandler(
    		cache.FilteringResourceEventHandler{ 
    			FilterFunc: func(obj interface{ }) bool { 
    				switch t := obj.(type) { 
    				case *v1.Pod:
    					//nodeName为空且pod的SchedulerName和该调度器的名称一致时返回true;且返回true时将被加入到pod queue
    					return !assignedPod(t) && responsibleForPod(t, args.SchedulerName)
    				case cache.DeletedFinalStateUnknown:
    					if pod, ok := t.Obj.(*v1.Pod); ok { 
    						return !assignedPod(pod) && responsibleForPod(pod, args.SchedulerName)
    					}
    					runtime.HandleError(fmt.Errorf("unable to convert object %T to *v1.Pod in %T", obj, c))
    					return false
    				default:
    					runtime.HandleError(fmt.Errorf("unable to handle object in %T: %T", c, obj))
    					return false
    				}
    			},
    			Handler: cache.ResourceEventHandlerFuncs{ 
    				AddFunc:    c.addPodToSchedulingQueue,
    				UpdateFunc: c.updatePodInSchedulingQueue,
    				DeleteFunc: c.deletePodFromSchedulingQueue,
    			},
    		},
    	)

**手动调度适用场景：**

*  调度器不工作时，可设置nodeName临时救急 ；
 *  可以封装成自己的调度器；

**扩展点：**

*  过去几个版本的Daemonset都是由controller直接指定pod的运行节点，不经过调度器。
 *  直到1.11版本，DaemonSet的pod由scheduler调度才作为alpha特性引入

**昨天的留言中，有人提到static Pod，这种其实也属于节点固定，但这种Pod局限很大，比如：不能挂载configmaps和secrets等，这个由Admission Controllers控制。**

下面简单说一下静态Pod：

**静态Pod官网说明：**  
https://kubernetes.io/docs/tasks/configure-pod-container/static-pod/

静态 pod指在特定的节点上直接通过 kubelet守护进程进行管理，APIServer无法管理。它没有跟任何的控制器进行关联，kubelet 守护进程对它进行监控，如果崩溃了，kubelet 守护进程会重启它。Kubelet 通过APIServer为每个静态 pod 创建 镜像 pod，这些镜像 pod 对于 APIServer是可见的（即kubectl可以查询到这些Pod），但是不受APIServer控制。

具体static pod yaml文件放到哪里，需要在kubelet配置中指定，先找到kubelet配置文件：

systemctl status kubelet

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9saWFiaW8uYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
找到config.yaml文件：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9saWFiaW8uYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
里面指定了staticPodPath：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9saWFiaW8uYmxvZy5jc2RuLm5ldA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
kubeadm安装的集群，master节点上的kube-apiserver、kube-scheduler、kube-controller-manager、etcd就是通过static Pod方式部署的：  
![在这里插入图片描述][201911220947457.png]

## 今日考题 ##

> 通过命令行，创建两个deployment。
> 
>  *  需要集群中有2个节点 ；
>  *  第1个deployment名称为cka-1122-01，使用nginx镜像，有2个pod，并配置该deployment自身的pod之间在节点级别反亲和；
>  *  第2个deployment名称为cka-1122-02，使用nginx镜像，有2个pod，并配置该deployment的pod与第1个deployment的pod在节点级别亲和；
> 
> **最好提交最精简的deployment yaml，如果评论被限制，请提交反亲和性配置块yaml，也可多次评论提交**

## 作者简介 ##

> 作者：小碗汤，一位热爱、认真写作的小伙，目前维护原创公众号：『我的小碗汤』，专注于写golang、docker、kubernetes等知识等提升硬实力的文章，期待你的关注。转载说明：务必注明来源（注明：来源于公众号：我的小碗汤， 作者：小碗汤）

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