Kubernetes 是目前最流行的容器编排工具之一，它提供了一个高度可扩展的平台来部署和管理容器应用程序。Kubernetes 的调度器是它的核心组件之一，它负责将容器调度到合适的节点上。
在本文中，我将介绍 Kubernetes 调度器的原理，并讨论如何扩展它以满足特定的需求。
Kubernetes 调度器的原理
Kubernetes 调度器有三个主要的部分：调度算法、调度策略和预选器器。调度算法决定了将容器调度到哪个节点上，调度策略决定了如何选择节点，而预选器器则根据节点的条件将节点进行分类。
调度算法
Kubernetes 调度器有两种调度算法：简单调度算法和带权重的负载均衡算法。简单调度算法将容器调度到第一个可以接受它的节点上，而带权重的负载均衡算法会考虑节点的负载、硬件和软件特性等因素，然后将容器调度到最合适的节点上。
调度策略
Kubernetes 调度器有多个调度策略，包括：节点亲和性策略、Pod 亲和性策略、Pod 反亲和性策略和 Pod 互斥性策略。
节点亲和性策略将容器调度到特定的节点上，例如，如果一个容器需要使用某个独占的资源，那么可以使用节点亲和性策略将它调度到相应的节点上。
Pod 亲和性策略将容器调度到满足一组标签要求的节点上，例如，将所有应用程序容器调度到 GPU 节点上，而将所有数据库容器调度到独有的 SSD 节点上。
Pod 反亲和性策略与 Pod 亲和性策略相反，它会将容器调度到不满足一组标签要求的节点上。用例包括避免将同一个应用程序容器调度到同一个节点上以进行故障容忍性。
Pod 互斥性策略确保同一时间只有一个 Pod 在一个节点上运行。例如，如果两个容器使用了共享的端口，那么可以使用 Pod 互斥性策略来避免它们同时运行在同一个节点上。
预选器器
预选器器是 Kubernetes 调度器的一部分，它用于将节点分类为合适和不合适的节点。预选器器有多个标准，例如，节点是否在不同的区域、是否有足够的资源和容器是否能够调度到该节点上。
如何扩展 Kubernetes 调度器
Kubernetes 调度器是一个高度可扩展的组件，可以通过自定义调度器扩展它以满足特定的需求。
创建自定义调度器
为了创建自定义调度器，我们需要实现调度器的全部或部分功能。我们可以使用 Go 语言创建自己的调度器代码，并将其打包为容器映像。
下面是一个简单的调度器示例代码：
package main
import (
"fmt"
"time"
"k8s.io/apimachinery/pkg/util/wait"
)
func main() {
fmt.Println("Starting custom scheduler")
wait.Forever(func() {
fmt.Println("Custom scheduler is running")
time.Sleep(1 * time.Second)
}, 0)
}注册自定义调度器
要注册自定义调度器，我们需要创建一个调度器配置文件，并将其提供给 Kubernetes API 服务器。下面是一个调度器配置文件示例：
apiVersion: kubescheduler.config.k8s.io/v1beta1
kind: KubeSchedulerConfiguration
clientConnection:
kubeconfig: /path/to/kubeconfig
profiles:
- schedulerName: custom-scheduler
plugins:
- name: CustomPlugin
args:
arg1: somevalue
arg2: anothervalue上面的配置文件中，schedulerName 值必须是唯一的，并且必须在我们的自定义调度器代码中使用。plugins 部分指定了我们要使用的调度器插件。
使用自定义调度器
在我们的应用程序中，我们可以为每个 Pod 指定要使用的调度器。以下是示例 YAML 文件：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: example
spec:
schedulerName: custom-scheduler
containers:
- name: container
image: nginx:latest
ports:
- containerPort: 80在上面的示例中，我们为 Pod 指定了 schedulerName，并将该值设置为我们注册的自定义调度器的名称。
总结
Kubernetes 调度器是 Kubernetes 的核心组件之一，负责将容器调度到合适的节点上。Kubernetes 调度器有三个主要的部分：调度算法、调度策略和预选器器。
我们可以通过自定义调度器扩展 Kubernetes 调度器以满足特定的需求。我们可以使用 Go 语言编写自己的调度器代码，注册调度器并将其应用于我们的应用程序。
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