在K8S中，影响Pod调度策略的有哪些？

Kubernetes调度内幕：掌控Pod落地的九种武器

你以为Pod调度只是简单的随机分配？背后是调度器的精密计算！ 本文将揭秘生产环境中影响Pod调度的核心因素，让你成为集群资源的绝对掌控者！

一、基础必修课：资源申请与限制（青铜段位）

1. 资源申请的黄金法则

resources:
  requests:
    cpu: "500m"   # 必须精确到毫核
    memory: "1Gi"  # 使用二进制单位（Gi/Mi）
  limits:
    cpu: "2"       # 不超过节点总核数
    memory: "4Gi"  # 必须大于requests

生产血泪教训：

未设置limits导致节点OOM被内核杀死进程
requests虚高造成资源碎片化

资源检查命令：

kubectl describe nodes | grep -A5 Allocated
kubectl top pods --containers  # 实时监控真实用量

二、节点标签选择术（白银段位）

1. 硬匹配：NodeSelector

nodeSelector:
  disktype: ssd
  gpu: "true"

节点打标操作：

kubectl label nodes node01 gpu=true
kubectl get nodes -l gpu=true  # 筛选节点

2. 智能调度：NodeAffinity

affinity:
  nodeAffinity:
    requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:  # 硬性要求
      nodeSelectorTerms:
      - matchExpressions:
        - key: topology.kubernetes.io/zone
          operator: In
          values: [zoneA]
    preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 软性偏好
    - weight: 80
      preference:
        matchExpressions:
        - key: env
          operator: In
          values: [prod]

三、隔离与共存策略（黄金段位）

1. 死对头：PodAntiAffinity

# 禁止同应用Pod部署到同一节点
podAntiAffinity:
  requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
  - labelSelector:
      matchExpressions:
      - key: app
        operator: In
        values: [order-service]
    topologyKey: kubernetes.io/hostname

2. 好基友：PodAffinity

# 将缓存服务与数据库部署到同一区域
podAffinity:
  requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
  - labelSelector:
      matchExpressions:
      - key: db
        operator: In
        values: [mysql]
    topologyKey: topology.kubernetes.io/zone

四、污点免疫系统（铂金段位）

1. 节点污点类型

污点效果	含义	典型场景
NoSchedule	禁止新Pod调度	专用GPU节点
PreferNoSchedule	尽量不调度	准备下线维护的节点
NoExecute	驱逐现有Pod	节点故障

节点打污点命令：

kubectl taint nodes node01 special=true:NoSchedule

2. Pod容忍配置

tolerations:
- key: "special"
  operator: "Equal"
  value: "true"
  effect: "NoSchedule"
  tolerationSeconds: 3600  # 临时容忍时间

五、特权阶级：优先级与抢占（钻石段位）

1. 优先级分类

apiVersion: scheduling.k8s.io/v1
kind: PriorityClass
metadata:
  name: mission-critical
value: 1000000              # 数值越大优先级越高
preemptionPolicy: Never     # 是否允许抢占

2. Pod声明优先级

priorityClassName: mission-critical

注意事项：

慎用preemptionPolicy: PreemptLowerPriority
优先级影响但不覆盖资源请求

六、存储拓扑约束（大师段位）

跨可用区卷绑定策略：

kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: topology-aware
provisioner: kubernetes.io/aws-ebs
volumeBindingMode: WaitForFirstConsumer  # 关键参数！
allowedTopologies:
- matchLabelExpressions:
  - key: topology.kubernetes.io/zone
    values: [us-west-2a, us-west-2b]

七、调度器扩展机制（宗师段位）

1. 自定义调度器：

spec:
  schedulerName: my-custom-scheduler

2. 调度框架插件：

// 示例：实现自定义过滤逻辑
func Filter(ctx context.Context, cycleState *framework.CycleState, pod *v1.Pod, nodeInfo *framework.NodeInfo) *framework.Status {
  if nodeInfo.Node().Labels["security"] != pod.Labels["sec-level"] {
    return framework.NewStatus(framework.Unschedulable, "security level mismatch")
  }
  return nil
}

八、生产环境调度策略全景图

调度决策树：
资源请求 → 节点筛选 → 亲和性 → 污点容忍 → 优先级 → 最终绑定
              ↑          ↑          ↑
              │          │          └── 专用节点处理
              │          └─── 业务拓扑约束
              └─── 存储拓扑感知

九、调度问题排查宝典

1. 查看未调度Pod原因：

kubectl describe pod [pod-name] | grep -A20 Events
kubectl get events --field-selector involvedObject.name=[pod-name]

2. 模拟调度过程：

kubectl create -f pod.yaml --dry-run=server -o yaml | kubectl get -f - --dry-run=server -o jsonpath='{.spec.schedulerName}'

3. 调度器可视化工具：

Kubernetes Scheduler Visualizer

记住：调度策略是集群稳定性的基石！ 合理运用这些技巧，你的Pod将像精确制导导弹一样命中目标节点！

posted on 2025-03-20 13:45 Leo-Yide 阅读(35) 评论(0) 收藏举报