Scheduler调度器
scheduler是kubernetes的调度器，主要的任务是把定义的pod分配到集群的节点上，听起来非常简单，但有很多要考虑的问题：
公平：如何保证每个节点都能被分配资源
资源高效利用：集群所有资源最大化被使用
效率：允许用户根据自己的需求控制调度的逻辑
灵活：允许用户根据自己的需求控制调度的逻辑
scheduler是作为单独的程序运行的，启动之后一直监听api server，获取podspec,nodename为空的pod，对每个pod都会创建一个binding，表明该pod应该放到哪个节点上。
一、调度过程
调度分为几个部分：
首先过滤掉不满足条件的节点，这个过程为predicate；
然后对通过的节点按照优先级排序，这个过程为priority;
最后从中选择优先级最高的节点，如果中间步骤有错误，直接报错。
Predicate的算法：
PodFitsResources: 节点上剩余的资源是否大于pod请求的资源
PodFitsHost: 如果pod指定了nodename，检查节点名称是否和nodename匹配
PodFitsHostPorts: 节点上已经使用的port是否和pod申请的port冲突
PodSelectorMatches: 过滤掉和pod指定的label不匹配的节点
NoDiskConflict：已经mount的volume和pod指定的volume不冲突，除非都是只读
注：资源、nodename匹配、port冲突、标签匹配、持久卷支持
如果predicate过程中没有合适的节点，pod会一直在pending状态，不断重试调度，直到有节点满足条件。经过这个步骤，如果有多个节点满足条件，就据需priorities过程：按照优先级大小对节点排序。
优先级由一系列键值对组成，键是该优先级项的名称，值是权重，优先级项包括：
LeastRequestedPriority: 通过计算cpu和memory的使用率决定权重，使用率越低权重越高
BalanceResourceAllocation:节点上cpu和memory使用率越接近，权重越高，和上面一起用
ImageLocalityPriority:倾向已经有要使用镜像的节点，镜像大小值越大，权重越高
通过算法对所有的优先级项目和权重进行计算，得出最终结果。
除了k8s自带的调度器，也可以通过spec:schedulername参数指定自定义的调度器。
二、节点亲和性（pod与节点之间）
pod.spec.nodeAffinity
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 软策略
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 硬策略
硬策略：必须在满足条件下执行
---yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: affinity labels: app: node-affinity-pod spec: containers: - name: with-node-affinity image: nginx imagePullPolicy: IfNotPresent affinity: nodeAffinity: requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: nodeSelectorTerms: - matchExpressions: - key: kubernetes.io/hostname operator: NotIn values: - node02
(key字段来自标签：kubectl get node --show-labels)
键值运算关系：
In: label的值在某个列表中
NotIn: label的值不在某个列表中
Gt: label的值大于某个值
Lt: label的值小于某个值
Exists: 某个label存在
DoesNotExist: 某个label不存在
软策略：满足条件执行，不满足就放弃,在其他条件下执行
---yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: affinity labels: app: node-affinity-pod spec: containers: - name: with-node-affinity image: nginx imagePullPolicy: IfNotPresent affinity: nodeAffinity: preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: - weight: 1 preference: matchExpressions: - key: kubernetes.io/hostname operator: In values: - node03
三、pod亲和性（pod之间）
pod.spec.affinity.podAffinity/podAntiAffinity
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 软策略
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 硬策略
硬策略：匹配条件就在同一主机
vim pod1.yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: node1 labels: app: node1 spec: containers: - name: with-node-affinity image: nginx imagePullPolicy: IfNotPresent affinity: nodeAffinity: requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: nodeSelectorTerms: - matchExpressions: - key: kubernetes.io/hostname operator: In values: - node01 vim pod2.yaml apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod2 labels: app: pod2 spec: containers: - name: pod2 image: nginx imagePullPolicy: IfNotPresent affinity: podAffinity: requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: - labelSelector: matchExpressions: - key: app operator: In values: - node1 topologyKey: kubernetes.io/hostname
---------------------------------------------
亲和性/反亲和性调度策略比较：
调度策略 匹配标签 拓扑域支持 调度目标
nodeAffinity 主机 否 指定主机
podAffinity pod 是 pod与指定pod同一拓扑域
podAntiAffinity pod 是 pod与指定pod不在同一拓扑域
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四、Taint和Toleration
节点亲和性，是pod的一种属性（偏好或硬性要求），它使pod被吸引到一类特定的节点，Taint则相反，它使节点能够排斥一类特定的pod。
Taint和Toleration相互配合，可以用来避免pod被分配到不适合的节点上。每个节点上都可以应用一个或多个Taint，这表示对于那些容忍这些Taint的pod，是不会被该节点接受的，如果将Toleration应用于pod上，则表示这些pod可以（但不要求）被调度到具有匹配Taint的节点上。
（一）污点（Taint）
1.Taint的组成
使用kubectl taint命令可以给某个node节点设置污点，node被设置上污点后就和pod产生了一种排斥的关系，可以让node拒绝pod的调度执行，甚至将node上已存在的pod驱逐出去。
每个污点的组成：
key=value:effect
每个污点有一个key和value作为污点的标签，其中value可以为空，effect描述污点的作用。当前Taint effect支持如下三个选项：
NoSchedule: 表示k8s不会将pod调度到具有该污点的node上
PreferNoSchedule: 表示k8s将尽量避免将pod调度到具有该污点的node上
NoExecute: 表示k8s不会将pod调度到具有该污点的node上，还会把已有的pod驱逐
2.污点的设置、查看、去除
设置污点：
kubectl taint nodes node01 check=lhy:NoExecute
查看污点：
kubectl describe nodes node01 | grep Taint
去除污点：
kubectl taint nodes node01 check:NoExecute-
（二）容忍（Tolerations）
设置了污点的node将根据Taint的effect：NoSchedule、PreferNoSchedule、NoExecute和pod之间产生互斥的关系，pod将在一定程度上不会被调度到node上，但我们可以在pod上设置Toleration,意思是设置了容忍的pod将可以容忍污点的存在，可以被调度到存在污点的node上。
1.在pod的yaml中设置：
pod.spec.tolerations spec: tolerations: - key: check operator: Equal value: lhy effect: NoExecute tolerationSeconds: 3600
注：
其中key,value,effect要与node上的Taint保持一致
operator的值为Exists将会忽略value值
tolerationSeconds用于描述当pod需要被驱逐时还可以保留运行的时间
2.当不指定key值时，表示容忍所有的污点key：
tolerations:
- operator: Exists
3.当不指定effect值时，表示容忍所有的污点：
tolerations:
- key: key1
operator: Exists
4.当有多个master存在时，为防止资源浪费，可以如下设置：
kubectl taint nodes master node-role.kubernetes.io/master=:PreferNoSchedule
五、指定调度节点
1.pod.spec.nodeName
指定node名直接调度到对应node节点上，强制匹配跳过Scheduler调度
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: bdqn1 spec: selector: matchLabels: app: bdqn1 replicas: 5 template: metadata: labels: app: bdqn1 spec: nodeName: node02 containers: - name: bdqn1 image: nginx imagePullPolicy: IfNotPresent ports: - containerPort: 80
2. pod.spec.nodeSelector
通过label-selector机制选择节点，由调度器匹配label，然后调度pod到对应节点，强制约束
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: bdqn2 spec: selector: matchLabels: app: bdqn2 replicas: 3 template: metadata: labels: app: bdqn2 spec: nodeSelector: disk: ssd containers: - name: bdqn2 image: nginx imagePullPolicy: IfNotPresent ports: - containerPort: 80
查看标签：
kubectl get nodes --show-labels
设置node标签：
kubectl label node node01 disk=ssd
去除node标签：
kubectl label node node01 disk-
