k8s排程演算法原始碼跟讀

摘要： 簡單來說，k8s中的排程演算法就是給pod分配合適的node節點，具體分兩步：預選、優選。其中預選是指k8s會預設註冊一堆預選演算法，只有某個節點通過所有預選演算法成功執行pod，那麼這個節點才能通過預選，進行下一步優選，這樣經過預選之後會淘汰一大批節點。接下來的優選就是優中選優，首先讓每個節...

簡單來說，k8s中的排程演算法就是給pod分配合適的node節點，具體分兩步：預選、優選。其中預選是指k8s會預設註冊一堆預選演算法，只有某個節點通過所有預選演算法成功執行pod，那麼這個節點才能通過預選，進行下一步優選，這樣經過預選之後會淘汰一大批節點。接下來的優選就是優中選優，首先讓每個節點通過所有優選演算法，得到一個加權分，最後取最高分，即為最優節點，也就是最終執行pod的節點。這裡主要通讀一下排程模組的程式碼邏輯。

1. scheduler的入口函式所在檔案E:\dev\golang\k8s\src\k8s.io\kubernetes\cmd\kube-scheduler\scheduler.go
   

   image.png

   這裡面主要是兩行程式碼：37行、47行，獲取一個command，然後執行之。其中command是cobra的Command物件。 這裡簡單介紹一下，Cobra既是用於建立強大的現代CLI應用程式的庫，也是用於生成應用程式和命令檔案的程式。許多使用最廣泛的Go專案都是使用Cobra構建的，其中包括：kubernetes、etcd、docker、openshift。

2. 執行上圖中47行程式碼command.Execute()時，對應command中的Run方法會被執行，即下圖中的85行：

   

   image.png

   進一步會執行86行的runCommand方法，該方法會跑起一個scheduler。

3. 接下來跳進runCommand方法，比較重要的程式碼如下：
   

   image.png

4. 繼續往下
   

   image.png

5. 再往下

   

   image.png

   不難發現，在呼叫ApplyFeatureGates方法之前，會先執行init方法，接下來就是本文的重點。

6. init函式先是呼叫registerAlgorithmProvider函式，入參是defaultPredicates()和defaultPriorities()，明顯是註冊預設的預選、優選演算法，我們先關注預選演算法預設有哪14個：

NoVolumeZoneConflictPred
MaxEBSVolumeCountPred
MaxGCEPDVolumeCountPred
MaxAzureDiskVolumeCountPred
MaxCSIVolumeCountPred
MatchInterPodAffinityPred
NoDiskConflictPred
GeneralPred
CheckNodeMemoryPressurePred
CheckNodeDiskPressurePred
CheckNodePIDPressurePred
CheckNodeConditionPred
PodToleratesNodeTaintsPred
CheckVolumeBindingPred

接著又註冊了5個預選演算法：

factory.RegisterFitPredicate("PodFitsPorts", predicates.PodFitsHostPorts)//這個只是為了相容舊版本，所以仍舊保留，較新的版本已經用PodFitsHostPorts這個名字取代了PodFitsPorts，也就是下面的一個預選演算法
factory.RegisterFitPredicate(predicates.PodFitsHostPortsPred, predicates.PodFitsHostPorts)
factory.RegisterFitPredicate(predicates.PodFitsResourcesPred, predicates.PodFitsResources)
factory.RegisterFitPredicate(predicates.HostNamePred, predicates.PodFitsHost)
factory.RegisterFitPredicate(predicates.MatchNodeSelectorPred, predicates.PodMatchNodeSelector)

優選：

factory.RegisterPriorityConfigFactory(
"ServiceSpreadingPriority",
factory.PriorityConfigFactory{
MapReduceFunction: func(args factory.PluginFactoryArgs) (algorithm.PriorityMapFunction, algorithm.PriorityReduceFunction) {
return priorities.NewSelectorSpreadPriority(args.ServiceLister, algorithm.EmptyControllerLister{}, algorithm.EmptyReplicaSetLister{}, algorithm.EmptyStatefulSetLister{})
},
Weight: 1,
},
)
factory.RegisterPriorityFunction2("EqualPriority", core.EqualPriorityMap, nil, 1)
factory.RegisterPriorityFunction2("MostRequestedPriority", priorities.MostRequestedPriorityMap, nil, 1)
factory.RegisterPriorityFunction2(
"RequestedToCapacityRatioPriority",
priorities.RequestedToCapacityRatioResourceAllocationPriorityDefault().PriorityMap,
nil,
1)