这是我参与「第四届青训营 」笔记创作活动的第18天。

深入理解 K8S 资源管理和调度

什么是K8S？

Kubernetes是一个开源的，用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用。 Kubernetes的目标是让部署容器化的应用简单高效。 Kubernetes提供了应用部署、规划、更新、维护的一种机制。 在Kubenetes中，所有的容器均在Pod中运行，一个Pod可以承载一个或者多个相关的容器。同一个Pod中的容器会部署在同一个物理机器上并且能够共享资源。 一个Pod也可以包含0个或者多个磁盘卷，即volumes,这些卷组将会以目录的形式提供给一个容器，或者被所有Pod中的容器共享。

资源管理

• 在kubernetes中，所有的内容都抽象为资源，用户需要通过操作资源来管理kubernetes。

• 由于kubernetes的本质上就是一个集群系统，用户可以在集群中部署各种服务，所谓的部署服务，其实就是在kubernetes集群中运行一个个的容器，并将指定的程序跑在容器中。

• kubernetes的最小管理单元是pod而不是容器，所以只能将容器放在Pod中，而kubernetes一般也不会直接管理Pod，而是通过Pod控制器来管理Pod的。

• Pod可以提供服务之后，就要考虑如何访问Pod中服务，kubernetes提供了Service资源实现这个功能。

• 但是，如果Pod中程序的数据需要持久化，kubernetes还提供了各种存储系统。

资源管理方式

• 命令式对象管理：直接使用命令去操作kubernetes资源
• 命令式对象配置：通过命令配置和配置文件去操作kubernetes资源
• 声明式对象配置：通过apply命令和配置文件去操作kubernetes资源

k8s的资源调度策略

操作系统中，对于一个进程来说，如果希望运行必须需要cpu和存储，同样的道理一个pod想要运行，也必须有这两部分，于是k8s把pod运行所需要的资源划分成了两大类：可压缩资源和不可压缩资源。

可压缩资源：指的是cpu这一类资源，这类资源的特点是，在资源不够的时候，只会导致pod等运行的时间越来越久也就是会导致“饥饿”，并不会退出。

不可压缩资源：指的是mem这一类，一旦资源不足，就会被内核杀死，并强制pod退出。

K8S的调度过程

在 Kubernetes 项目中，默认调度器的主要职责，就是为给一个新创建出来的 Pod，寻找一个最合适的节点。主要有两步操作：

1、从集群所有的节点中，根据调度算法挑选出所有可以运行该 Pod 的节点；

2、从第一步的结果中，再根据调度算法挑选一个最符合条件的节点作为最终结果。

调度流程：

1.默认调度器会首先调用一组叫作 Predicate 的调度算法，来检查每个 Node。

2.再调用一组叫作 Priority 的调度算法，来给上一步得到的结果里的每个 Node进行打分，最终的调度结果，就是得分最高的那个 Node。

3.调度器对一个 Pod 调度成功，实际上就是将它的 spec.nodeName 字段填上调度结果的节点名字。