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這篇文章主要講解了“Kubernetes Scheduler的優(yōu)先級隊(duì)列是什么”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“Kubernetes Scheduler的優(yōu)先級隊(duì)列是什么”吧！
從Kubernetes 1.8開始，Scheduler提供了基于Pod Priorty的搶占式調(diào)度，我在解析Kubernetes 1.8中的基于Pod優(yōu)先級的搶占式調(diào)度和Kubernetes 1.8搶占式調(diào)度Preemption源碼分析中對此做過深入分析。但這還不夠，當(dāng)時(shí)調(diào)度隊(duì)列只有FIFO類型，并不支持優(yōu)先級隊(duì)列，這會(huì)導(dǎo)致High Priority Pod搶占Lower Priority Pod后再次進(jìn)入FIFO隊(duì)列中排隊(duì)，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致?lián)屨嫉馁Y源被隊(duì)列前面的Lower Priority Pod占用，導(dǎo)致High Priority Pod Starvation的問題。為了減輕這一問題，從Kubernetes 1.9開始提供Pod優(yōu)先級的調(diào)度隊(duì)列，即PriorityQueue，這同樣需要用戶打開PodPriority這個(gè)Feature Gate。
先看看PriorityQueue的結(jié)構(gòu)定義。
type PriorityQueue struct {
lock sync.RWMutex
cond sync.Cond
activeQ *Heap
unschedulableQ *UnschedulablePodsMap
nominatedPods map[string][]*v1.Pod
receivedMoveRequest bool
}
activeQ：PriorityQueue的Sub-Queue之一，是一個(gè)有序的Heap結(jié)構(gòu)，按照Pod優(yōu)先級從高到低遞減的順序存放待調(diào)度的Pending Pod相關(guān)信息，優(yōu)先級最高的Pod信息在最上面，Pop Heap時(shí)將得到最高優(yōu)先級的Pod信息。
unschedulableQ：PriorityQueue的Sub-Queue之一，主要是是一個(gè)無序的Map，key為pod.Name + "_" + pod.Namespace，value為那些已經(jīng)嘗試調(diào)度并且調(diào)度失敗的UnSchedulable的Pod Object。
nominatedPods：為Map結(jié)構(gòu)，key為node name，value為該Node上Nominated Pod Objects。當(dāng)發(fā)生搶占調(diào)度時(shí)，preemptor pods會(huì)打上NominatedNodeName Annotation，表示經(jīng)過搶占調(diào)度的邏輯后，該P(yáng)od希望能調(diào)度到NominatedNodeName這個(gè)Node上，調(diào)度時(shí)會(huì)考慮這個(gè)，防止高優(yōu)先級的Pods進(jìn)行搶占調(diào)度釋放了低優(yōu)先級Pods到它被再次調(diào)度這個(gè)時(shí)間段內(nèi)，搶占的資源又被低優(yōu)先級的Pods占用了。關(guān)于scheduler怎么處理Nominated Pods，我后續(xù)會(huì)單獨(dú)寫篇博客來分析。
receivedMoveRequest：當(dāng)scheduler將Pods從unschedulableQ移到activeQ時(shí)，這個(gè)值設(shè)為true。當(dāng)scheduler從activeQ中Pop一個(gè)Pods時(shí)，這個(gè)值設(shè)為false。這表示當(dāng)scheduler要調(diào)度某個(gè)Pod時(shí)是否接受到Move請求。當(dāng)調(diào)度發(fā)生Error時(shí)，會(huì)嘗試將UnSchedulable Pod重新加入到調(diào)度隊(duì)列(unSchedulableQ or activeQ)中，這時(shí)只有當(dāng)receivedMoveRequest為false并且該P(yáng)od Condition Status為False或者Unschedulable時(shí)，才會(huì)將該P(yáng)od Add到unschedulableQ（或者Update it）。
active是真正實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級調(diào)度的Heap，我們繼續(xù)看看這個(gè)Heap的實(shí)現(xiàn)。
type Heap struct {
data *heapData
}
type heapData struct {
items map[string]*heapItem
queue []string
keyFunc KeyFunc
lessFunc LessFunc
}
type heapItem struct {
obj interface{} // The object which is stored in the heap.
index int // The index of the object's key in the Heap.queue.
}heapData是activeQ中真正用來存放items的結(jié)構(gòu)：
items：Map結(jié)構(gòu)，key為Heap中對象的key，通過下面的keyFunc生成，value為heapItem對象，heapItem包括真正的Pod Object及其在Heap中的index。
queue：string array，順序存放Pod對應(yīng)的key，按照優(yōu)先級從高到低的順序?qū)?yīng)index從0到高。
keyFunc：根據(jù)Pod Object生成對應(yīng)的key的Function，格式為"meta.GetNamespace() + "/" + meta.GetName"。
lessFunc：用來根據(jù)Pod優(yōu)先級比較Heap中的Pod Object（然后決定其在Heap中的index，index為0的Pod優(yōu)先級最高，隨著index遞增，Pod優(yōu)先級遞減）。
在scheduler config factory創(chuàng)建時(shí)，會(huì)注冊podQueue的創(chuàng)建Func為NewSchedulingQueue。NewSchedulingQueue會(huì)檢查PodPriority Feature Gate是否enable（截止Kubernetes 1.10版本，默認(rèn)disable），如果PodPriority enable，則會(huì)invoke NewPriorityQueue創(chuàng)建PriorityQueue來管理未調(diào)度的Pods。如果PodPriority disable，則使用大家熟悉的FIFO Queue。
func NewSchedulingQueue() SchedulingQueue {
if util.PodPriorityEnabled() {
return NewPriorityQueue()
}
return NewFIFO()
}NewPriorityQueue初始化優(yōu)先級隊(duì)列代碼如下。
// NewPriorityQueue creates a PriorityQueue object.
func NewPriorityQueue() *PriorityQueue {
pq := &PriorityQueue{
activeQ: newHeap(cache.MetaNamespaceKeyFunc, util.HigherPriorityPod),
unschedulableQ: newUnschedulablePodsMap(),
nominatedPods: map[string][]*v1.Pod{},
}
pq.cond.L = &pq.lock
return pq
}主要初始化activeQ、unschedulableQ、nominatedPods。
newHeap初始化activeQ時(shí)，注冊heapData對應(yīng)的keyFunc和lessFunc。
unschedulableQ初始化時(shí)，注冊keyFunc。
newHeap構(gòu)建activeQ的時(shí)候，傳入兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)就是keyFunc: MetaNamespaceKeyFunc。
func MetaNamespaceKeyFunc(obj interface{}) (string, error) {
if key, ok := obj.(ExplicitKey); ok {
return string(key), nil
}
meta, err := meta.Accessor(obj)
if err != nil {
return "", fmt.Errorf("object has no meta: %v", err)
}
if len(meta.GetNamespace()) > 0 {
return meta.GetNamespace() + "/" + meta.GetName(), nil
}
return meta.GetName(), nil
}MetaNamespaceKeyFunc根據(jù)Pod Object生成對應(yīng)的key的Function，格式為"meta.GetNamespace() + "/" + meta.GetName"。
newHeap傳入的第二個(gè)參數(shù)是lessFunc：HigherPriorityPod。
const (
DefaultPriorityWhenNoDefaultClassExists = 0
)
func HigherPriorityPod(pod1, pod2 interface{}) bool {
return GetPodPriority(pod1.(*v1.Pod)) > GetPodPriority(pod2.(*v1.Pod))
}
func GetPodPriority(pod *v1.Pod) int32 {
if pod.Spec.Priority != nil {
return *pod.Spec.Priority
}
return scheduling.DefaultPriorityWhenNoDefaultClassExists
}HigherPriorityPod用來根據(jù)Pod優(yōu)先級比較Heap中的Pod Object，然后決定其在Heap中的index。
index為0的Pod優(yōu)先級最高，隨著index遞增，Pod優(yōu)先級遞減。
注意：如果pod.Spec.Priority為nil（意味著這個(gè)Pod在創(chuàng)建時(shí)集群里還沒有對應(yīng)的global default PriorityClass Object），并不是去把現(xiàn)在global default PriorityClass中的值設(shè)置給這個(gè)Pod.Spec.Priority，而是設(shè)置為0。個(gè)人覺得，設(shè)置為默認(rèn)值比較合理。
unschedulableQ的構(gòu)建是通過調(diào)用newUnschedulablePodsMap完成的，里面進(jìn)行了UnschedulablePodsMap的pods的初始化，以及pods map中keyFunc的注冊。
func newUnschedulablePodsMap() *UnschedulablePodsMap {
return &UnschedulablePodsMap{
pods: make(map[string]*v1.Pod),
keyFunc: util.GetPodFullName,
}
}
func GetPodFullName(pod *v1.Pod) string {
return pod.Name + "_" + pod.Namespace
}注意：unschedulableQ中keyFunc實(shí)現(xiàn)的key生成規(guī)則是
pod.Name + "_" + pod.Namespace，不同于activeQ中keyFunc（格式為"meta.GetNamespace() + "/" + meta.GetName"）。我也不理解為何要搞成兩種不同的格式，統(tǒng)一按照activeQ中的keyFunc就很好。
前面了解了PriorityQueue的結(jié)構(gòu)，接著我們就要思考怎么往優(yōu)先級Heap(activeQ)中添加對象了。
func (h *Heap) Add(obj interface{}) error {
key, err := h.data.keyFunc(obj)
if err != nil {
return cache.KeyError{Obj: obj, Err: err}
}
if _, exists := h.data.items[key]; exists {
h.data.items[key].obj = obj
heap.Fix(h.data, h.data.items[key].index)
} else {
heap.Push(h.data, &itemKeyValue{key, obj})
}
return nil
}
func Push(h Interface, x interface{}) {
h.Push(x)
up(h, h.Len()-1)
}
func up(h Interface, j int) {
for {
i := (j - 1) / 2 // parent
if i == j || !h.Less(j, i) {
break
}
h.Swap(i, j)
j = i
}
}
func (h *heapData) Less(i, j int) bool {
if i > len(h.queue) || j > len(h.queue) {
return false
}
itemi, ok := h.items[h.queue[i]]
if !ok {
return false
}
itemj, ok := h.items[h.queue[j]]
if !ok {
return false
}
return h.lessFunc(itemi.obj, itemj.obj)
}往activeQ中添加Pod時(shí)，如果該P(yáng)od已經(jīng)存在，則根據(jù)其PriorityClass Value更新它在heap中的index，否則把它Push入堆。
Push和Fix類似，都需要對該P(yáng)od在activeQ heap中進(jìn)行重新排序。排序時(shí)，通過Less Func進(jìn)行比較，Less Func最終就是invoke前面注冊的activeQ中的lessFunc，即HigherPriorityPod。也就說Push和Fix時(shí)會(huì)根據(jù)Pod的優(yōu)先級從高到低依次對應(yīng)index從小到大。
使用PriorityQueue進(jìn)行待調(diào)度Pod管理時(shí)，會(huì)從activeQ中Pop一個(gè)Pod出來，這個(gè)Pod是heap中的第一個(gè)Pod，也是優(yōu)先級最高的Pod。
func (h *Heap) Pop() (interface{}, error) {
obj := heap.Pop(h.data)
if obj != nil {
return obj, nil
}
return nil, fmt.Errorf("object was removed from heap data")
}
func Pop(h Interface) interface{} {
n := h.Len() - 1
h.Swap(0, n)
down(h, 0, n)
return h.Pop()
}
func down(h Interface, i, n int) {
for {
j1 := 2*i + 1
if j1 >= n || j1 < 0 { // j1 < 0 after int overflow
break
}
j := j1 // left child
if j2 := j1 + 1; j2 < n && !h.Less(j1, j2) {
j = j2 // = 2*i + 2 // right child
}
if !h.Less(j, i) {
break
}
h.Swap(i, j)
i = j
}
}從activeQ heap中Pop一個(gè)Pod出來時(shí)，最終也是通過Less Func進(jìn)行比較(即HigherPriorityPod)找出最高優(yōu)先級的Pod。
了解了PriorityQueue及Pod進(jìn)出Heap的原理之后，我們回到Scheduler Config Factory，看看Scheduler中podInformer、nodeInformer、serviceInformer、pvcInformer等注冊的EventHandler中對PriorityQueue的操作。
func NewConfigFactory(...) scheduler.Configurator {
...
// scheduled pod cache
podInformer.Informer().AddEventHandler(
cache.FilteringResourceEventHandler{
FilterFunc: func(obj interface{}) bool {
switch t := obj.(type) {
case *v1.Pod:
return assignedNonTerminatedPod(t)
case cache.DeletedFinalStateUnknown:
if pod, ok := t.Obj.(*v1.Pod); ok {
return assignedNonTerminatedPod(pod)
}
runtime.HandleError(fmt.Errorf("unable to convert object %T to *v1.Pod in %T", obj, c))
return false
default:
runtime.HandleError(fmt.Errorf("unable to handle object in %T: %T", c, obj))
return false
}
},
Handler: cache.ResourceEventHandlerFuncs{
AddFunc: c.addPodToCache,
UpdateFunc: c.updatePodInCache,
DeleteFunc: c.deletePodFromCache,
},
},
)
// unscheduled pod queue
podInformer.Informer().AddEventHandler(
cache.FilteringResourceEventHandler{
FilterFunc: func(obj interface{}) bool {
switch t := obj.(type) {
case *v1.Pod:
return unassignedNonTerminatedPod(t)
case cache.DeletedFinalStateUnknown:
if pod, ok := t.Obj.(*v1.Pod); ok {
return unassignedNonTerminatedPod(pod)
}
runtime.HandleError(fmt.Errorf("unable to convert object %T to *v1.Pod in %T", obj, c))
return false
default:
runtime.HandleError(fmt.Errorf("unable to handle object in %T: %T", c, obj))
return false
}
},
Handler: cache.ResourceEventHandlerFuncs{
AddFunc: c.addPodToSchedulingQueue,
UpdateFunc: c.updatePodInSchedulingQueue,
DeleteFunc: c.deletePodFromSchedulingQueue,
},
},
)
// ScheduledPodLister is something we provide to plug-in functions that
// they may need to call.
c.scheduledPodLister = assignedPodLister{podInformer.Lister()}
nodeInformer.Informer().AddEventHandler(
cache.ResourceEventHandlerFuncs{
AddFunc: c.addNodeToCache,
UpdateFunc: c.updateNodeInCache,
DeleteFunc: c.deleteNodeFromCache,
},
)
c.nodeLister = nodeInformer.Lister()
...
// This is for MaxPDVolumeCountPredicate: add/delete PVC will affect counts of PV when it is bound.
pvcInformer.Informer().AddEventHandler(
cache.ResourceEventHandlerFuncs{
AddFunc: c.onPvcAdd,
UpdateFunc: c.onPvcUpdate,
DeleteFunc: c.onPvcDelete,
},
)
c.pVCLister = pvcInformer.Lister()
// This is for ServiceAffinity: affected by the selector of the service is updated.
// Also, if new service is added, equivalence cache will also become invalid since
// existing pods may be "captured" by this service and change this predicate result.
serviceInformer.Informer().AddEventHandler(
cache.ResourceEventHandlerFuncs{
AddFunc: c.onServiceAdd,
UpdateFunc: c.onServiceUpdate,
DeleteFunc: c.onServiceDelete,
},
)
c.serviceLister = serviceInformer.Lister()
...
}通過assignedNonTerminatedPod FilterFunc過濾出那些已經(jīng)Scheduled并且NonTerminated Pods，然后再對這些Pods的Add/Update/Delete Event Handler進(jìn)行注冊，這里我們只關(guān)注對PriorityQueue的操作。
// assignedNonTerminatedPod selects pods that are assigned and non-terminal (scheduled and running).
func assignedNonTerminatedPod(pod *v1.Pod) bool {
if len(pod.Spec.NodeName) == 0 {
return false
}
if pod.Status.Phase == v1.PodSucceeded || pod.Status.Phase == v1.PodFailed {
return false
}
return true
}注冊Add assignedNonTerminatedPod Event Handler為addPodToCache。
func (c *configFactory) addPodToCache(obj interface{}) {
...
c.podQueue.AssignedPodAdded(pod)
}
// AssignedPodAdded is called when a bound pod is added. Creation of this pod
// may make pending pods with matching affinity terms schedulable.
func (p *PriorityQueue) AssignedPodAdded(pod *v1.Pod) {
p.movePodsToActiveQueue(p.getUnschedulablePodsWithMatchingAffinityTerm(pod))
}
func (p *PriorityQueue) movePodsToActiveQueue(pods []*v1.Pod) {
p.lock.Lock()
defer p.lock.Unlock()
for _, pod := range pods {
if err := p.activeQ.Add(pod); err == nil {
p.unschedulableQ.delete(pod)
} else {
glog.Errorf("Error adding pod %v to the scheduling queue: %v", pod.Name, err)
}
}
p.receivedMoveRequest = true
p.cond.Broadcast()
}
// getUnschedulablePodsWithMatchingAffinityTerm returns unschedulable pods which have
// any affinity term that matches "pod".
func (p *PriorityQueue) getUnschedulablePodsWithMatchingAffinityTerm(pod *v1.Pod) []*v1.Pod {
p.lock.RLock()
defer p.lock.RUnlock()
var podsToMove []*v1.Pod
for _, up := range p.unschedulableQ.pods {
affinity := up.Spec.Affinity
if affinity != nil && affinity.PodAffinity != nil {
terms := predicates.GetPodAffinityTerms(affinity.PodAffinity)
for _, term := range terms {
namespaces := priorityutil.GetNamespacesFromPodAffinityTerm(up, &term)
selector, err := metav1.LabelSelectorAsSelector(term.LabelSelector)
if err != nil {
glog.Errorf("Error getting label selectors for pod: %v.", up.Name)
}
if priorityutil.PodMatchesTermsNamespaceAndSelector(pod, namespaces, selector) {
podsToMove = append(podsToMove, up)
break
}
}
}
}
return podsToMove
}addPodToCache除了將pod加入到schedulerCache中之外，還會(huì)調(diào)用podQueue.AssignedPodAdded。
對于PriorityQueue而言，AssignedPodAdded負(fù)責(zé)unSchedulableQ中的pods進(jìn)行與該pod的Pod Affinity檢查，把那些滿足Pod Affinity的pods從unSchedulableQ中移到activeQ中，待scheduler進(jìn)行調(diào)度。
在這里要注意movePodsToActiveQueue中設(shè)置了receivedMoveRequest為true。
func (p *PriorityQueue) AddUnschedulableIfNotPresent(pod *v1.Pod) error {
p.lock.Lock()
defer p.lock.Unlock()
if p.unschedulableQ.get(pod) != nil {
return fmt.Errorf("pod is already present in unschedulableQ")
}
if _, exists, _ := p.activeQ.Get(pod); exists {
return fmt.Errorf("pod is already present in the activeQ")
}
if !p.receivedMoveRequest && isPodUnschedulable(pod) {
p.unschedulableQ.addOrUpdate(pod)
p.addNominatedPodIfNeeded(pod)
return nil
}
err := p.activeQ.Add(pod)
if err == nil {
p.addNominatedPodIfNeeded(pod)
p.cond.Broadcast()
}
return err
}如果receivedMoveRequest為false并且該P(yáng)od Condition Status為False或者Unschedulable時(shí)，才會(huì)將該P(yáng)od Add/Update到unschedulableQ，否則加入到activeQ。
因此receivedMoveRequest設(shè)置錯(cuò)誤可能會(huì)導(dǎo)致該pod本應(yīng)該加入到unSchedulableQ中，卻被加入到了activeQ中，這會(huì)導(dǎo)致scheduler多做一次無效的調(diào)度，當(dāng)然這對性能的影響是很小的。
但是這里應(yīng)該是有問題的，如果getUnschedulablePodsWithMatchingAffinityTerm得到的podsToMove數(shù)組為空時(shí)，并沒有pods會(huì)真正從unSchedulableQ中移到activeQ中，此時(shí)MoveRequest是無效的，receivedMoveRequest仍然應(yīng)該為false。
上面的receivedMoveRequest設(shè)置不對帶來什么問題呢？當(dāng)某個(gè)pod調(diào)度發(fā)生Error時(shí)會(huì)調(diào)用AddUnschedulableIfNotPresent將該pod加入到unSchedulableQ或者activeQ中。
注冊Update assignedNonTerminatedPod Event Handler為updatePodInCache。
func (c *configFactory) updatePodInCache(oldObj, newObj interface{}) {
...
c.podQueue.AssignedPodUpdated(newPod)
}
// AssignedPodUpdated is called when a bound pod is updated. Change of labels
// may make pending pods with matching affinity terms schedulable.
func (p *PriorityQueue) AssignedPodUpdated(pod *v1.Pod) {
p.movePodsToActiveQueue(p.getUnschedulablePodsWithMatchingAffinityTerm(pod))
}updatePodInCache中對podQueue的操作是AssignedPodUpdated，其實(shí)現(xiàn)同AssignedPodAdded，不再多說。
注冊Delete assignedNonTerminatedPod Event Handler為deletePodFromCache。
func (c *configFactory) deletePodFromCache(obj interface{}) {
...
c.podQueue.MoveAllToActiveQueue()
}
func (p *PriorityQueue) MoveAllToActiveQueue() {
p.lock.Lock()
defer p.lock.Unlock()
for _, pod := range p.unschedulableQ.pods {
if err := p.activeQ.Add(pod); err != nil {
glog.Errorf("Error adding pod %v to the scheduling queue: %v", pod.Name, err)
}
}
p.unschedulableQ.clear()
p.receivedMoveRequest = true
p.cond.Broadcast()
}當(dāng)發(fā)生Delete assignedNonTerminatedPod Event時(shí)，會(huì)調(diào)用podQueue.MoveAllToActiveQueue將unSchedulableQ中的所有Pods移到activeQ中，unSchedulableQ也就被清空了。
如果集群中出現(xiàn)頻繁刪除pods的動(dòng)作，會(huì)導(dǎo)致頻繁將unSchedulableQ中的所有Pods移到activeQ中。如果unSchedulableQ中有個(gè)High Priority的Pod，那么就會(huì)導(dǎo)致頻繁的搶占Lower Priority Pods的調(diào)度機(jī)會(huì)，使得Lower Priority Pod長期處于饑餓狀態(tài)。關(guān)于這個(gè)問題，社區(qū)已經(jīng)在考慮增加對應(yīng)的back-off機(jī)制，減輕這種情況帶來的影響。
通過unassignedNonTerminatedPod FilterFunc過濾出那些還未成功調(diào)度的并且NonTerminated Pods，然后再對這些Pods的Add/Update/Delete Event Handler進(jìn)行注冊，這里我們只關(guān)注對PriorityQueue的操作。
// unassignedNonTerminatedPod selects pods that are unassigned and non-terminal.
func unassignedNonTerminatedPod(pod *v1.Pod) bool {
if len(pod.Spec.NodeName) != 0 {
return false
}
if pod.Status.Phase == v1.PodSucceeded || pod.Status.Phase == v1.PodFailed {
return false
}
return true
}注冊Add unassignedNonTerminatedPod Event Handler為addPodToSchedulingQueue。
func (c *configFactory) addPodToSchedulingQueue(obj interface{}) {
if err := c.podQueue.Add(obj.(*v1.Pod)); err != nil {
runtime.HandleError(fmt.Errorf("unable to queue %T: %v", obj, err))
}
}
func (p *PriorityQueue) Add(pod *v1.Pod) error {
p.lock.Lock()
defer p.lock.Unlock()
err := p.activeQ.Add(pod)
if err != nil {
glog.Errorf("Error adding pod %v to the scheduling queue: %v", pod.Name, err)
} else {
if p.unschedulableQ.get(pod) != nil {
glog.Errorf("Error: pod %v is already in the unschedulable queue.", pod.Name)
p.deleteNominatedPodIfExists(pod)
p.unschedulableQ.delete(pod)
}
p.addNominatedPodIfNeeded(pod)
p.cond.Broadcast()
}
return err
}當(dāng)發(fā)現(xiàn)有unassigned Pods Add時(shí)，addPodToSchedulingQueue負(fù)責(zé)把該pods加入到activeQ中，并確保unSchedulableQ中沒有這些unassigned pods。
注冊Update unassignedNonTerminatedPod Event Handler為updatePodInSchedulingQueue。
func (c *configFactory) updatePodInSchedulingQueue(oldObj, newObj interface{}) {
pod := newObj.(*v1.Pod)
if c.skipPodUpdate(pod) {
return
}
if err := c.podQueue.Update(oldObj.(*v1.Pod), pod); err != nil {
runtime.HandleError(fmt.Errorf("unable to update %T: %v", newObj, err))
}
}updatePodInSchedulingQueue中先調(diào)用skipPodUpdate檢查是否該pod update event可以忽略。
如果不能忽略該pod update，再invoke podQueue.Update更新activeQ，如果該pod不在activeQ中，則從unSchedulableQ中刪除該pod，然后把新的pod Push到activeQ中。
func (c *configFactory) skipPodUpdate(pod *v1.Pod) bool {
// Non-assumed pods should never be skipped.
isAssumed, err := c.schedulerCache.IsAssumedPod(pod)
if err != nil {
runtime.HandleError(fmt.Errorf("failed to check whether pod %s/%s is assumed: %v", pod.Namespace, pod.Name, err))
return false
}
if !isAssumed {
return false
}
// Gets the assumed pod from the cache.
assumedPod, err := c.schedulerCache.GetPod(pod)
if err != nil {
runtime.HandleError(fmt.Errorf("failed to get assumed pod %s/%s from cache: %v", pod.Namespace, pod.Name, err))
return false
}
// Compares the assumed pod in the cache with the pod update. If they are
// equal (with certain fields excluded), this pod update will be skipped.
f := func(pod *v1.Pod) *v1.Pod {
p := pod.DeepCopy()
// ResourceVersion must be excluded because each object update will
// have a new resource version.
p.ResourceVersion = ""
// Spec.NodeName must be excluded because the pod assumed in the cache
// is expected to have a node assigned while the pod update may nor may
// not have this field set.
p.Spec.NodeName = ""
// Annotations must be excluded for the reasons described in
// https://github.com/kubernetes/kubernetes/issues/52914.
p.Annotations = nil
return p
}
assumedPodCopy, podCopy := f(assumedPod), f(pod)
if !reflect.DeepEqual(assumedPodCopy, podCopy) {
return false
}
glog.V(3).Infof("Skipping pod %s/%s update", pod.Namespace, pod.Name)
return true
}skipPodUpdate檢查到以下情況同時(shí)發(fā)生時(shí)，都會(huì)返回true，表示忽略該pod update event。
該pod已經(jīng)Assumed：檢查scheduler cache中assumePods中是否包含該pod，如果包含，說明它已經(jīng)Assumed（當(dāng)pod完成了scheduler的Predicate和Priority后，立刻就設(shè)置為Assumed，之后再調(diào)用apiserver的Bind接口）。
該pod update只更新了它的ResourceVersion, Spec.NodeName, Annotations三者之一或者全部。
func (p *PriorityQueue) Update(oldPod, newPod *v1.Pod) error {
p.lock.Lock()
defer p.lock.Unlock()
// If the pod is already in the active queue, just update it there.
if _, exists, _ := p.activeQ.Get(newPod); exists {
p.updateNominatedPod(oldPod, newPod)
err := p.activeQ.Update(newPod)
return err
}
// If the pod is in the unschedulable queue, updating it may make it schedulable.
if usPod := p.unschedulableQ.get(newPod); usPod != nil {
p.updateNominatedPod(oldPod, newPod)
if isPodUpdated(oldPod, newPod) {
p.unschedulableQ.delete(usPod)
err := p.activeQ.Add(newPod)
if err == nil {
p.cond.Broadcast()
}
return err
}
p.unschedulableQ.addOrUpdate(newPod)
return nil
}
// If pod is not in any of the two queue, we put it in the active queue.
err := p.activeQ.Add(newPod)
if err == nil {
p.addNominatedPodIfNeeded(newPod)
p.cond.Broadcast()
}
return err
}當(dāng)skipPodUpdate為true時(shí)，接著調(diào)用PriorityQueue.Update：
如果該pod已經(jīng)在activeQ中，則更新它。
如果該pod在unSchedulableQ中，檢查該P(yáng)od是不是有效更新（忽略ResourceVersion、Generation、PodStatus）。
如果是有效更新，則從unSchedulableQ中刪除該，并將更新的pod加到activeQ中待調(diào)度。
如果是無效更新，則更新unSchedulableQ中的該pod信息。
如果activeQ和unSchedulableQ中都沒有該pod，則把該pod添加到activeQ中。
注冊Delete unassignedNonTerminatedPod Event Handler為deletePodFromSchedulingQueue。
func (c *configFactory) deletePodFromSchedulingQueue(obj interface{}) {
...
if err := c.podQueue.Delete(pod); err != nil {
runtime.HandleError(fmt.Errorf("unable to dequeue %T: %v", obj, err))
}
...
}
func (p *PriorityQueue) Delete(pod *v1.Pod) error {
p.lock.Lock()
defer p.lock.Unlock()
p.deleteNominatedPodIfExists(pod)
err := p.activeQ.Delete(pod)
if err != nil { // The item was probably not found in the activeQ.
p.unschedulableQ.delete(pod)
}
return nil
}deletePodFromSchedulingQueue中對podQueue的處理就是調(diào)用其Delete接口，將該pod從activeQ或者unSchedulableQ中刪除。
NodeInformer注冊了Node的Add/Update/Delete Event Handler，這里我們只關(guān)注這些Handler對PriorityQueue的操作。
注冊Add Node Event Handler為addNodeToCache。
注冊Update Node Event Handler為updateNodeInCache。
注冊Delete Node Event Handler為deleteNodeFromCache。
func (c *configFactory) addNodeToCache(obj interface{}) {
...
c.podQueue.MoveAllToActiveQueue()
}
func (c *configFactory) updateNodeInCache(oldObj, newObj interface{}) {
...
c.podQueue.MoveAllToActiveQueue()
}addNodeToCache和updateNodeInCache對PriorityQueue的操作都是一樣的，調(diào)用PriorityQueue.MoveAllToActiveQueue將所有unSchedulableQ中的Pods移到activeQ中，意味著集群中增加或者更新Node時(shí)，所有未成功調(diào)度的pods都會(huì)重新在activeQ中按優(yōu)先級進(jìn)行重新排序等待調(diào)度。
deleteNodeFromCache中不涉及PodQueue的操作。
同
PodInformer EventHandler for Scheduled Pod中提到的一樣，如果集群中出現(xiàn)頻繁增加或者更新Node的動(dòng)作，會(huì)導(dǎo)致頻繁將unSchedulableQ中的所有Pods移到activeQ中。如果unSchedulableQ中有個(gè)High Priority的Pod，那么就會(huì)導(dǎo)致頻繁的搶占Lower Priority Pods的調(diào)度機(jī)會(huì)，使得Lower Priority Pod長期處于饑餓狀態(tài)。
serviceInformer注冊了Service的Add/Update/Delete Event Handler，這里我們只關(guān)注這些Handler對PriorityQueue的操作。
注冊Add Service Event Handler為onServiceAdd。
注冊Update Service Event Handler為onServiceUpdate。
注冊Delete Service Event Handler為onServiceDelete。
func (c *configFactory) onServiceAdd(obj interface{}) {
...
c.podQueue.MoveAllToActiveQueue()
}
func (c *configFactory) onServiceUpdate(oldObj interface{}, newObj interface{}) {
...
c.podQueue.MoveAllToActiveQueue()
}
func (c *configFactory) onServiceDelete(obj interface{}) {
...
c.podQueue.MoveAllToActiveQueue()
}Service的Add/Update/Delete Event Handler對podQueue的操作都是一樣的，調(diào)用PriorityQueue.MoveAllToActiveQueue將所有unSchedulableQ中的Pods移到activeQ中，意味著集群中增加、更新或者刪除Service時(shí)，所有未成功調(diào)度的pods都會(huì)重新在activeQ中按優(yōu)先級進(jìn)行重新排序等待調(diào)度。
同
PodInformer EventHandler for Scheduled Pod中提到的一樣，如果集群中出現(xiàn)頻繁Add/Update/Delete Service的動(dòng)作，會(huì)導(dǎo)致頻繁將unSchedulableQ中的所有Pods移到activeQ中。如果unSchedulableQ中有個(gè)High Priority的Pod，那么就會(huì)導(dǎo)致頻繁的搶占Lower Priority Pods的調(diào)度機(jī)會(huì)，使得Lower Priority Pod長期處于饑餓狀態(tài)。
pvcInformer注冊了pvc的Add/Update/Delete Event Handler，這里我們只關(guān)注這些Handler對PriorityQueue的操作。
注冊Add PVC Event Handler為onPvcAdd。
注冊Update PVC Event Handler為onPvcUpdate。
注冊Delete PVC Event Handler為onPvcDelete。
func (c *configFactory) onPvcAdd(obj interface{}) {
...
c.podQueue.MoveAllToActiveQueue()
}
func (c *configFactory) onPvcUpdate(old, new interface{}) {
...
c.podQueue.MoveAllToActiveQueue()
}sheduler對PVC的Add和Update Event的操作都是一樣的，調(diào)用PriorityQueue.MoveAllToActiveQueue將所有unSchedulableQ中的Pods移到activeQ中，意味著集群中增加或者更新PVC時(shí)，所有未成功調(diào)度的pods都會(huì)重新在activeQ中按優(yōu)先級進(jìn)行重新排序等待調(diào)度。
Delete PVC不涉及PodQueue的操作。
PV的Add/Update/Delete也不涉及PodQueue的操作。
同
PodInformer EventHandler for Scheduled Pod中提到的一樣，如果集群中出現(xiàn)頻繁Add/Update PVC的動(dòng)作，會(huì)導(dǎo)致頻繁將unSchedulableQ中的所有Pods移到activeQ中。如果unSchedulableQ中有個(gè)High Priority的Pod，那么就會(huì)導(dǎo)致頻繁的搶占Lower Priority Pods的調(diào)度機(jī)會(huì)，使得Lower Priority Pod長期處于饑餓狀態(tài)。
感謝各位的閱讀，以上就是“Kubernetes Scheduler的優(yōu)先級隊(duì)列是什么”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對Kubernetes Scheduler的優(yōu)先級隊(duì)列是什么這一問題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！
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