01 引言

声明：本文为《Kubernetes权威指南：从Docker到Kubernetes实践全接触（第5版）》的读书笔记

对于运行各种负载（如：Service、Job）的中等规模或者大规模的集群来说，出于各种原因，我们需要尽可能提高集群的资源利用率。

提高资源利用率的常规做法是采用优先级方案，即不同类型的负载对应不同的优先级，同时允许集群中的所有负载所需的资源总量超过集群可提供的资源，在这种情况下，当发生资源不足的情况时，系统可以选择释放一些不重要的负载（优先级最低的)，保障最重要的负载能够获取足够的资源稳定运行。

本文主要举例演示pod的优先级调度。

02 案例

2.1 创建PriorityClass

首先，由集群管理员创建PriorityClass（PriorityClass不属于任何命名空间）：

apiversion:scheduling.k8s.io/vlbetal kind:Priorityclass
metadata:name:high-priority
va1ue:1000000
globalDefault:false
description:"This priority class should be used for XYZ service pods only."

上述YAML文件定义了一个名为high-priority的优先级类别，优先级为 100000，数字越大，优先级越高，超过一亿的数字被系统保留，用于指派给系统组件。

2.2 Pod声明优先级类别

可以在任意Pod上引用上述Pod优先级类别：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginx labels:env: test
spec:containers:
- name: nginximage: nginximagePullPolicy: IfNotPresent priorityclassName: high-priority

如果发生了需要抢占的调度，高优先级Pod就可能抢占节点N，并将其低优先级Pod驱逐出节点N，高优先级Pod的status信息中的nominatedNodeName字段会记录目标节点的名称。

需要注意，高优先级Pod仍然无法保证最终被调度到节点N上，在节点N上低优先级Pod被驱逐的过程中，如果有新的节点满足高优先级Pod的需求，就会把它调度到新的Node上。

而如果在等待低优先级的Pod退出的过程中，又出现了优先级更高的Pod，调度器就会调度这个更高优先级的Pod到节点N上，并重新调度之前等待的高优先级Pod。

2.3 注意事项

优先级抢占的调度方式可能会导致调度陷入“死循环”状态。当Kubernetes集群配置了多个调度器（Scheduler）时，这一行为可能就会发生，比如下面这个例子：

Scheduler A为了调度一个（批）Pod，特地驱逐了一些Pod，因此在集群中有了空余的空间可以用来调度，此时Scheduler B恰好抢在Scheduler A之前调度了一个新的Pod，消耗了相应的资源，因此，当Scheduler A清理完资源后正式发起Pod的调度时，却发现资源不足，被目标节点的kubelet进程拒绝了调度请求！这种情况的确无解，因此最好的做法是让多个Scheduler相互协作来共同实现一个目标。

高优先级Pod抢占节点并驱逐低优先级的Pod，这个问题对于普通的服务型的
Pod来说问题不大，但对于执行批处理任务的Pod来说就可能是个灾难，当一个高优先级的批处理任务的Pod创建后，正在执行批处理任务的某个低优先级的Pod可能因为资源不足而被驱逐，从而导致对应的批处理任务被搁置。

为了避免这个问题发生，PriorityClass增加了一个新的属性一preemptionPolicy，当它的值为 preemptionLowerPriorty（默认）时，就执行抢占功能，当它的值被设置为Never 时，就默认不抢占资源，而是静静地排队，等待自己的调度机会。

03 文末

最后要指出一点：使用优先级抢占的调度策略可能会导致某些Pod永远无法被成功调度。因此优先级调度不但增加了系统的复杂性，还可能带来额外不稳定的因素。因此，一旦发生资源紧张的局面，首先要考虑的是集群扩容，如果无法扩容，则再考虑有监管的优先级调度特性，比如结合基于命名空间的资源配额限制来约束任意优先级抢占行为。

本文主要讲解的是Pod的优先级调度的案例以及注意事项，希望能帮助到大家，谢谢大家的阅读，本文完！

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