快捷導(dǎo)航

k8s擴(kuò)展調(diào)度能力的三種實(shí)現(xiàn)方式

更新時(shí)間：2025年10月30日 11:01:46 作者：云原生運(yùn)維

Kubernetes調(diào)度器擴(kuò)展主要通過調(diào)度框架和調(diào)度器擴(kuò)展器實(shí)現(xiàn),調(diào)度框架提供多種插件接口,如QueueSort、Filter、Score等,允許擴(kuò)展調(diào)度邏輯,調(diào)度器擴(kuò)展器通過HTTP服務(wù)擴(kuò)展調(diào)度功能,支持Filter、Prioritize等擴(kuò)展點(diǎn)

Kubernetes 調(diào)度器擴(kuò)展原理

Kubernetes 調(diào)度器擴(kuò)展主要通過兩種機(jī)制實(shí)現(xiàn)：

調(diào)度框架（Scheduling Framework）和調(diào)度器擴(kuò)展器（Extender）。

前者是內(nèi)置的可編程插件體系，后者是外部的獨(dú)立服務(wù)。

調(diào)度框架（Scheduling Framework）

調(diào)度框架將調(diào)度過程分解為多個(gè)階段，每個(gè)階段允許通過插件擴(kuò)展：

1. 調(diào)度周期（Scheduling Cycle）

QueueSort插件：定義 Pod 的調(diào)度隊(duì)列排序規(guī)則。
PreFilter插件：檢查 Pod 的調(diào)度前提條件（如資源請(qǐng)求是否合法）。
Filter插件：替代原生的 Predicates 邏輯，過濾不滿足條件的節(jié)點(diǎn)。
PostFilter插件：當(dāng)無可用節(jié)點(diǎn)時(shí)觸發(fā)（如搶占邏輯）。
PreScore插件：為 Score 階段準(zhǔn)備數(shù)據(jù)。
Score插件：替代原生的 Priorities 邏輯，為節(jié)點(diǎn)打分。
NormalizeScore插件：標(biāo)準(zhǔn)化分?jǐn)?shù)到統(tǒng)一范圍（如 0-100）。
Reserve插件：預(yù)留資源（綁定前執(zhí)行清理邏輯）。

2. 綁定周期（Binding Cycle）

PreBind插件：綁定前執(zhí)行（如掛載網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)）。
Bind插件：將 Pod 綁定到節(jié)點(diǎn)（默認(rèn)實(shí)現(xiàn)為 API 調(diào)用）。
PostBind插件：綁定后執(zhí)行通知類操作。

插件通過實(shí)現(xiàn)接口注冊(cè)到框架，例如：

type ScorePlugin interface {
    Score(ctx context.Context, state *CycleState, pod *v1.Pod, nodeName string) (int64, *Status)
}

調(diào)度器擴(kuò)展器（Extender）

Extender 是獨(dú)立于調(diào)度器的 HTTP 服務(wù)，通過配置 kube-scheduler 的 --policy-config-file 實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展：

1. 擴(kuò)展點(diǎn)支持

Filter：擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)過濾邏輯。
Prioritize：擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)打分邏輯。
Preempt：擴(kuò)展搶占邏輯。
Bind：擴(kuò)展綁定邏輯。

2. 通信協(xié)議

調(diào)度器通過 HTTP POST 請(qǐng)求與 Extender 交互，請(qǐng)求體包含 Pod 和節(jié)點(diǎn)列表，響應(yīng)返回過濾結(jié)果或打分。

示例 Filter 請(qǐng)求體：

{
  "Pod": {"metadata": {"name": "nginx"}},
  "Nodes": {"items": [{"metadata": {"name": "node-1"}}]}
}

3. 配置示例

{
  "extenders": [{
    "urlPrefix": "http://extender-service:80",
    "filterVerb": "filter",
    "prioritizeVerb": "prioritize",
    "weight": 1
  }]
}