Scheduler

先看一下k8s的部署图

k8s部署图

要理解的组件是Scheduler组件。

scheduler组件干啥的，顾名思义，这是一个调度器。和操作系统比较一下，操作系统的调度器有哪些关节概念：

调度进程
进程有优先级
分为抢占式调度和非抢占式调度。

下面我们对比一下。

k8s调度对象

操作系统调度的对象是进程，k8s调度的是什么呢，是Pod，Pod是k8s的最小调度对象。

进程中有占用的代码段、数据段、堆、进程指针等关键信息，Pod中的关键信息是什么。


apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: frontend
spec:
  containers:
  - name: test
    image: test
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"

如上Pod描述，关心的是cpu和memory，cpu是可压缩资源，memory是不可压缩资源，可压缩资源不够只会饥饿不会挂，不可压缩资源不够会挂掉。

其中limits对应的是操作系统底层的Cgroups 的 cpu.cfs_quota_us和memory.limit_in_bytes，request对应的是操作系统底层的cpu.shares。

k8s调度过程

当通过apiServer提交了各种调度api对象到Etcd后，infomer会把需要调度的api对象从Etcd中取出，放入Priority Queue中。
在Scheduler Cache中缓存了集群相关信息，调度器从Priority Queue中取出待调度api对象，从Scheduler Cache中取出集群节点信息，经过Predicates算法过滤出符合要求的Node信息，这里的要求就是Node可使用的cpu和memery是否满足Pod中的request的要求。Predictes 过滤有GeneralPredicates、Volume、宿主机、Pod等过滤规则。
Priorities对过滤出的Node进行优先级筛选，选出最佳的Node。注意这里的Priorities是指一个模块组件而不是Pod的优先级。
当找到节点后，就把api对象和Node绑定起来，并更新相关的信息到Scheduler Cache和Etcd。

Pod的优先级

Pod的优先级是怎么定义的呢？见如下资源定义：


apiVersion: scheduling.k8s.io/v1beta1
kind: PriorityClass
metadata:
  name: high-priority
value: 1000000
globalDefault: false
description: "This priority class should be used for high priority service pods only."

k8s默认的优先级最大值就是1000000。优先级越高，在上述k8s调度图中，该api对象会排在PriorityQueue的前面，会优先被调度。相比于操作系统的优先级定义，这里的优先级定义更加简单直接。