Kubernetes 调度场景实战指南-CFANZ编程社区

Kubernetes 调度是确保集群中的 Pod 在合适的节点上运行的关键组件。通过灵活配置调度策略，可以提高资源利用率、负载均衡和高可用性。在本文中，我们将深入研究一些实际的 Kubernetes 调度场景，并提供相应的配置示例和最佳实践。

1. 基础场景 - NodeSelector

场景描述： 我们有一些节点标记了具有 SSD 硬盘的标签，我们希望将需要高性能存储的 Pod 调度到这些节点上。

Pod 配置：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: high-performance-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: my-image
  nodeSelector:
    disktype: ssd

2. 高级场景 - Node Affinity

场景描述： 我们希望将需要 GPU 的任务调度到具有 GPU 标签的节点上。

Pod 配置：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: gpu-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: my-image
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: gpu
            operator: In
            values:
            - "true"

3. 资源分配 - Pod 优先级和预选调度

场景描述： 为了确保关键任务具有更高的优先级，我们可以定义 PriorityClass，并将其应用于 Pod。

PriorityClass 配置：

apiVersion: scheduling.k8s.io/v1
kind: PriorityClass
metadata:
  name: high-priority
value: 1000000
globalDefault: false
description: "High priority class"

Pod 配置：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: high-priority-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: my-image
  priorityClassName: high-priority

4. 防止 Pod 在相同节点上运行 - Pod Anti-Affinity

场景描述： 通过 Pod Anti-Affinity，我们可以确保同一组中的 Pod 不会被调度到同一个节点上，以提高高可用性。

Pod 配置：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: anti-affinity-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: my-image
  affinity:
    podAntiAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - labelSelector:
          matchExpressions:
          - key: app
            operator: In
            values:
            - web
        topologyKey: kubernetes.io/hostname

5. 多副本的拓扑域分布 - Pod Topology Spread

场景描述： 确保同一应用的多个 Pod 分布在不同的拓扑域中，提高可用性。

Deployment 配置：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web
    spec:
      affinity:
        podAntiAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - labelSelector:
              matchExpressions:
              - key: "app"
                operator: In
                values:
                - "web"
            topologyKey: "kubernetes.io/hostname"

6. 节点 Taints 和 Pod Tolerations

场景描述： 通过节点的 Taints，我们可以标记节点，只有具有相应 Tolerations 的 Pod 才能被调度到这些节点上。

Node 配置：

apiVersion: v1
kind: Node
metadata:
  name: node1
spec:
  taints:
  - key: special
    value: unique
    effect: NoSchedule

Pod 配置：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: toleration-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: my-image
  tolerations:
  - key: "special"
    operator: "Equal"
    value: "unique"
    effect: "NoSchedule"

这些场景覆盖了从基本到高级的 Kubernetes 调度实战案例。根据你的需求，可以选择合适的场景进行配置，以优化集群的资源利用和性能。在实际应用中，根据具体需求调整配置，确保调度器的策略满足业务和性能需求。