Что такое Kubernetes Scheduler

1️⃣ Как кратко ответить

Kubernetes Scheduler — это компонент Kubernetes, который отвечает за распределение подов на узлы кластера. Он анализирует доступные ресурсы и ограничения, чтобы выбрать наиболее подходящий узел для каждого пода, обеспечивая эффективное использование ресурсов и соблюдение заданных политик.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Kubernetes Scheduler — это ключевой компонент в архитектуре Kubernetes, который играет важную роль в управлении распределением рабочих нагрузок в кластере. Его основная задача — определить, на каком узле кластера будет запущен каждый под, который не был назначен на узел.

Зачем нужен Kubernetes Scheduler

В кластере Kubernetes может быть множество узлов, и каждый из них обладает различными ресурсами, такими как CPU, память и хранилище. Когда создается новый под, он не имеет привязки к конкретному узлу. Задача Scheduler'а — выбрать наиболее подходящий узел для размещения пода, учитывая:

• Доступные ресурсы узлов.
• Заданные ограничения и требования пода (например, минимальные требования к ресурсам).
• Политики аффинности и антиаффинности, которые определяют предпочтения по размещению подов.
• Другие факторы, такие как балансировка нагрузки и устойчивость к отказам.

Как работает Kubernetes Scheduler

Процесс планирования в Kubernetes Scheduler состоит из нескольких этапов:

1. Фильтрация (Filtering): На этом этапе Scheduler отбирает узлы, которые соответствуют базовым требованиям пода. Например, если под требует 2 CPU и 4 GB памяти, Scheduler исключит узлы, которые не могут предоставить такие ресурсы.

2. Оценка (Scoring): После фильтрации оставшиеся узлы оцениваются по различным критериям, чтобы определить, какой из них является наиболее подходящим. Критерии могут включать в себя балансировку нагрузки, минимизацию задержек и другие факторы.

3. Выбор (Binding): Scheduler выбирает узел с наивысшим рейтингом и назначает под на этот узел.

Пример конфигурации Scheduler

В Kubernetes можно настроить Scheduler с помощью различных политик и плагинов. Например, можно задать политику аффинности, чтобы поды с определенными метками размещались на одних и тех же узлах:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
  labels:
    app: my-app
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: disktype
            operator: In
            values:
            - ssd
  containers:
  - name: my-container
    image: nginx

• apiVersion: v1 и kind: Pod: Определяют версию API и тип ресурса, который мы создаем.
• metadata: Содержит метаданные пода, такие как имя и метки.
• spec: Определяет спецификацию пода, включая аффинность.
• affinity: Указывает на политику аффинности, которая определяет предпочтения по размещению пода.
• nodeAffinity: Определяет требования к узлам, на которых может быть размещен под.
• requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: Указывает, что требования должны быть выполнены во время планирования, но могут быть проигнорированы во время выполнения.
• nodeSelectorTerms: Содержит условия, которые должны быть выполнены для выбора узла.
• matchExpressions: Определяет выражения для сопоставления меток узлов.

Kubernetes Scheduler — это мощный инструмент, который позволяет эффективно управлять распределением ресурсов в кластере, обеспечивая надежность и производительность приложений.