在K8S中，Pod常見排程方式有哪些?

黄嘉波發表於2024-10-09
K8S

在Kubernetes（K8s）中，Pod的排程是一個關鍵過程，它決定了Pod在叢集中的哪個節點上執行。K8s提供了多種排程方式，以滿足不同應用的需求。以下是Pod常見的排程方式：

1. 預設排程（自由排程）
  • 功能：Kubernetes的預設排程器（kube-scheduler）會根據一系列內建的排程策略自動選擇適合的節點。
  • 考慮因素：節點的資源（CPU、記憶體）、親和性、反親和性、汙點和容忍度等。
2. 定向排程（NodeName和NodeSelector）
  • 功能：透過節點的標籤（Label）和Pod的nodeSelector屬性相匹配，手動指定Pod排程到特定Node上。
  • 實現方式：
    • 為節點打標籤，例如：kubectl label nodes k8s-node1 disk=ssd。
    • 在Pod模板檔案中設定NodeSelector的值，例如：nodeSelector: disk: ssd。
3. 親和性排程（Affinity）
  • 節點親和性（Node Affinity）：
    • 硬規則：必須滿足指定的規則，排程器才可以排程Pod至Node上。例如，Pod只能在具有特定磁碟型別（如SSD）的節點上執行。
    • 軟規則：優先排程至滿足的Node的節點，但不強求。可以設定多個優先順序規則，併為它們設定權重值。
  • Pod親和性（Pod Affinity）：
    • 允許Pod有傾向性地與已執行的具有某些標籤的其他Pod放在同一或不同節點上。
    • 硬親和性：必須滿足條件，保證部署在一起。
    • 軟親和性：儘量滿足條件，保證部署在一起。
  • Pod反親和性（Pod Anti-affinity）：
    • 用於控制Pod不應該排程到某些節點上，以防止Pod與具有特定標籤的其他Pod執行在同一節點上。
    • 硬反親和性：必須滿足條件，保證分散部署。
    • 軟反親和性：儘量滿足條件，但不強求。
4. 汙點和容忍排程（Taints and Tolerations）
  • 汙點（Taint）：應用在節點上，以阻止不滿足條件的Pod被排程到這些節點。
  • 容忍度（Toleration）：應用於Pod上，允許（但並不要求）Pod排程到帶有與之匹配的汙點的節點上。
5. 優先順序和搶佔（Priority and Preemption）
  • 優先順序：為Pod設定優先順序，以決定在資源緊張時哪些Pod應該被優先排程。
  • 搶佔：高優先順序的Pod可以搶佔低優先順序Pod所佔用的資源，以確保關鍵工作負載的排程。
6. 資源請求和限制（Resource Requests and Limits）
  • 請求：在Pod定義中指定所需的CPU和記憶體資源，排程器會根據節點的可用資源進行排程。
  • 限制：設定Pod可以使用的最大資源，以避免資源過度消耗。
7. 拓撲分佈約束（Topology Spread Constraints）
  • 用於在拓撲域（如區域、機架）之間均勻分佈Pod，確保高可用性和容錯性。
8. 雲提供商特定的排程方式
  • 不同的雲提供商可能提供特定的排程方式，用於最佳化資源利用或滿足特定的業務需求。例如，AWS提供了Fargate排程器，可以將Pod排程到AWS Fargate伺服器上，而無需管理底層的虛擬機器例項。

綜上所述，Kubernetes提供了靈活多樣的Pod排程方式，可以根據應用需求和叢集資源進行精細化配置。透過利用這些排程方式，使用者可以更好地控制Pod在叢集中的分佈和排程策略。

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