### 概述 Kubernetes 排程器(Scheduler)是Kubernetes的核心元件；使用者或者控制器建立Pod之後，排程器通過 kubernetes 的 watch 機制來發現叢集中新建立且尚未被排程到 Node 上的 Pod。排程器會將發現的每一個未排程的 Pod 排程到一個合適的 Node 上來執行。排程器會依據下文的排程原則來做出排程選擇。 kube-scheduler 給一個 pod 做排程選擇包含兩個步驟：過濾、打分 過濾階段會將所有滿足 Pod 排程需求的 Node 選出來。例如，PodFitsResources 過濾函式會檢查候選 Node 的可用資源能否滿足 Pod 的資源請求。在過濾之後，得出一個 Node 列表，裡面包含了所有可排程節點；通常情況下，這個 Node 列表包含不止一個 Node。如果這個列表是空的，代表這個 Pod 不可排程。 打分階段，排程器會為 Pod 從所有可排程節點中選取一個最合適的 Node。根據當前啟用的打分規則，排程器會給每一個可排程節點進行打分。 最後，kube-scheduler 會將 Pod 排程到得分最高的 Node 上。如果存在多個得分最高的 Node，kube-scheduler 會從中隨機選取一個。 本文主要對Kubernetes Scheduler做一個簡單介紹，讓大家理解 Pod 為什麼會被排程到特定的 Node 上。 ### 首先來看下Pod生命週期  ### 排程示意圖 Kubernetes Scheduler的任務是選擇一個Pod放置到Node節點。 放置是一組Pod對一組Node的部分非注入式分配。  排程是一個優化問題：首先，排程程式確定可行的放置節點集合，即滿足一組給定約束的節點集合。 然後，排程程式確定可行的節點集合，這是得分最高的可用節點的集合。  Kubernetes Scheduler是確保區域性最優的多步排程程式，而不是確保全域性最優的單步排程程式。 如下圖所示，並不保證每個可用node都被分配到pod  Kubernetes Scheduler監視Kubernetes物件儲存並選擇具有最高優先順序的未繫結Pod來執行排程步驟或搶佔步驟。 ### 排程步驟 對於給定的Pod，如果存在至少一個節點，則啟用排程步驟，以使該節點可用於託管Pod。 如果啟用了“排程步驟”，則排程程式會將Pod繫結到可行的節點，這樣繫結將實現最高的生存能力。 如果未啟用“排程步驟”，則排程程式將嘗試執行搶佔步驟。 ### 搶佔步驟 對於給定的Pod，如果存在至少一個節點，則啟用搶佔步驟，以便如果要刪除繫結到該節點的優先順序較低的Pod子集，則該節點可用於託管Pod。 如果啟用了搶佔步驟，則排程程式將觸發刪除繫結到一個節點的具有較低優先順序的Pod子集，搶佔步驟將造成最低的人員傷亡。 （造成的人員傷亡是根據Pod中斷預算（PDB）違規情況進行評估的） 注意，排程程式不保證觸發搶佔步驟的Pod將在後續的排程步驟中繫結到該節點。 ###1、過濾器 對於每個Pod，Kubernetes Scheduler都會確定可行節點的集合，這是滿足Pod約束的節點的集合。 從概念上講，Kubernetes Scheduler定義了一組過濾器函式，這些過濾器函式在給定Pod和Node的情況下，確定Node是否滿足Pod的約束。 所有過濾器函式都必須對節點託管Pod產生true。 ####1.1 可排程性和生命週期階段（Schedulability and Lifecycle） 此過濾器功能根據節點的可排程性和生命週期階段認為該節點可行。 節點條件是通過taints和tolerations考慮的（taints和tolerations後續再介紹）。  #### 1.2 資源需求和資源可用性（Resource） 此過濾器功能根據Pod的資源要求和Node的資源可用性將Node視為可行。  #### 1.3 節點選擇器（Node Selector） 該過濾器功能根據Pod的節點選擇器值和Node的標籤值將Node視為可行。  #### 1.4 Node Taints and Pod Tolerations 此篩選器功能根據Pod的汙點的鍵值對和Node的Tolerations的鍵值對將Node視為可行。  #### 1.5 親和力（Required Affinity） 此過濾器功能根據Pod所需的Node Affinity條件，Pod Affinity條件和Pod Anti Affinity條件將Node視為可行。  - Node Affinity 必須將Pod分配給Node，以使Node的標籤與Pod的Node Affinity Requirements匹配。 此外，不得將Pod分配給節點，以使節點的標籤不符合Pod節點親和性要求。 - Pod Affinity 必須將Pod分配給一個節點，以使節點上至少有一個與TopologyKey匹配的Pod符合Pod的Pod相似性要求。 - Pod Anti-Affinity 必須將Pod分配給節點，以使與TopologyKey匹配的節點上沒有Pod符合Pod的Pod反親和性要求。 ###2、可行性 對於每個Pod，Kubernetes Scheduler都會確定可行節點的集合，這是滿足Pod約束的節點的集合。 然後，Kubernetes Scheduler確定具有最高生存能力的可行節點集。 從概念上講，Kubernetes Scheduler定義了一組評估函式，給定Pod和Node，它們確定Pod和Node對的生存能力。 評分相加。 #### 2.1 首選親和力 此過濾器功能根據Pod的首選Node Affinity條款，Pod Affinity條款和Pod Anti Affinity條款對Node的生存能力進行評估。  更多詳情，請參見[官網](https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/scheduling-eviction/kube-scheduler/ "