在 Kubernetes(K8s)中,kube-controller-manager
和kube-scheduler
是两个核心组件,但它们在 Pod 的管理流程中承担着不同的职责。需要先澄清:两者并非都 “直接创建 Pod”,而是通过不同机制参与 Pod 的生命周期管理。以下是具体区别及工作原理的详细解析:
- 定位:负责执行集群级别的控制逻辑,确保实际状态与用户声明的期望状态一致。
- 创建 Pod 的场景:
- 通过控制器(Controller) 间接创建 Pod,例如:
- 副本控制器(ReplicationController):确保指定数量的 Pod 副本运行。
- 部署控制器(DeploymentController):管理 Deployment 资源的滚动更新,创建新 Pod 并淘汰旧 Pod。
- StatefulSet 控制器:为有状态应用创建有序、唯一的 Pod。
- 触发条件:当 API Server 中的资源对象(如 Deployment、ReplicaSet)的期望状态与实际状态不一致时(例如副本数不足),控制器会调用 API Server 创建新 Pod。
- 核心逻辑:关注 “集群需要哪些 Pod”,通过声明式配置驱动 Pod 的创建与销毁,确保资源对象的最终一致性。
- 定位:负责将待调度的 Pod 分配到合适的工作节点(Node)上。
- 与 Pod 创建的关系:
- 不直接创建 Pod,而是处理已创建但未绑定节点的 Pod(即处于 “Pending” 状态的 Pod)。
- 触发条件:当 API Server 中出现新的未调度 Pod 时,调度器通过一系列算法(如资源过滤、优先级排序)选择最优节点,并将 Pod 绑定到该节点。
- 核心逻辑:关注 “Pod 应该放在哪个节点”,根据节点资源、Pod 亲和性 / 反亲和性、节点标签等条件进行调度决策。
- 用户通过 API 创建资源对象(如 Deployment),声明期望的 Pod 副本数。
- Deployment 控制器检测到资源对象的期望状态(如 3 个副本)与实际状态(0 个运行)不一致。
- 控制器调用 API Server 创建 Pod,此时 Pod 被写入 etcd,并处于 “Pending” 状态(未绑定节点)。
- 调度器监听 API Server,发现新的 Pending 状态 Pod。
- 通过调度算法(如:
- 过滤阶段(Predicates):排除不满足条件的节点(如资源不足、无指定标签)。
- 评分阶段(Priorities):对符合条件的节点打分,选择得分最高的节点。
- 将 Pod 绑定到目标节点,Pod 状态更新为 “Running”,后续由节点上的 kubelet 负责拉取镜像并启动容器。
用户声明期望状态(如Deployment) → kube-controller-manager创建Pod(Pending) → kube-scheduler调度Pod到节点 → kubelet执行容器部署
维度 | kube-controller-manager | kube-scheduler |
核心职责 |
维护集群资源的期望状态,通过控制器间接创建 Pod |
将 Pending 状态的 Pod 调度到合适的工作节点 |
是否直接创建 Pod |
是(通过控制器调用 API 创建) |
否(仅处理已创建的 Pending Pod) |
关注重点 |
Pod 的 “存在性” 和 “数量一致性”(如副本数、更新策略) |
Pod 的 “位置合理性”(如资源均衡、节点亲和性) |
触发条件 |
资源对象的期望状态与实际状态不一致时 |
出现未调度(Pending)的 Pod 时 |
典型组件依赖 |
依赖 API Server 获取资源对象状态,依赖 etcd 存储数据 |
依赖 API Server 获取 Pod 和节点信息,依赖调度算法 |
常见问题排查场景 |
Pod 数量不足、Deployment 更新失败时排查控制器逻辑 |
Pod 长时间处于 Pending 状态时排查调度器配置或节点问题 |
- API Server:所有组件与资源对象的交互枢纽,接收创建 Pod 的请求并存储到 etcd。
- kubelet:节点上的代理,负责根据 PodSpec 拉取镜像、启动容器,是 Pod 实际运行的执行者。
- etcd:存储 Pod 的最终状态,确保集群数据一致性。
kube-controller-manager
是 Pod 的 “创建者”,基于声明式配置维护集群期望状态;kube-scheduler
是 Pod 的 “调度者”,负责为创建后的 Pod 选择最佳运行节点。两者通过 API Server 解耦协作,共同实现 K8s 的自动化部署与管理。理解它们的职责边界,有助于更高效地排查集群故障(如 Pod 无法创建或调度失败)。