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KubernetesCriticalPod怎么使用

本篇内容介绍了“Kubernetes Critical Pod怎么使用”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！

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有什么方法标识一个Pod为Critical Pod

规则1：

  • Enable Feature Gate ExperimentalCriticaPodAnnotation

  • 必须隶属于kube-system namespace；

  • 必须加上Annotation scheduler.alpha.kubernetes.io/critical-pod=""

规则2：

  • Enable Feature Gate ExperimentalCriticaPodAnnotation, PodPriority

  • Pod的Priority不为空，且不小于2 * 10^9;

    system-node-critical priority = 10^9 + 1000;
    system-cluster-critical priority = 10^9;

满足规则1或规则2之一，就认为该Pod为Critical Pod；

Schedule Critical Pod

在default scheduler进行pod调度的predicate阶段，会注册GeneralPredicates为default predicates之一，并没有判断critical Pod使用EssentialPredicates来对critical Pod进行predicate process。这意味着什么呢？

我们看看GeneralPredicates和EssentialPredicates的关系就知道了。GeneralPredicates中，先调用noncriticalPredicates，再调用EssentialPredicates。因此如果你给Deployment/StatefulSet等(DeamonSet除外)标识为Critical，那么在scheduler调度时，仍然走GeneralPredicates的流程，会调用noncriticalPredicates，而你却希望它直接走EssentialPredicates。

// GeneralPredicates checks whether noncriticalPredicates and EssentialPredicates pass. noncriticalPredicates are the predicates
// that only non-critical pods need and EssentialPredicates are the predicates that all pods, including critical pods, need
func GeneralPredicates(pod *v1.Pod, meta algorithm.PredicateMetadata, nodeInfo *schedulercache.NodeInfo) (bool, []algorithm.PredicateFailureReason, error) {
	var predicateFails []algorithm.PredicateFailureReason
	fit, reasons, err := noncriticalPredicates(pod, meta, nodeInfo)
	if err != nil {
		return false, predicateFails, err
	}
	if !fit {
		predicateFails = append(predicateFails, reasons...)
	}

	fit, reasons, err = EssentialPredicates(pod, meta, nodeInfo)
	if err != nil {
		return false, predicateFails, err
	}
	if !fit {
		predicateFails = append(predicateFails, reasons...)
	}

	return len(predicateFails) == 0, predicateFails, nil
}

noncriticalPredicates原意是想对non-critical pod做的额外predicate逻辑，这个逻辑就是PodFitsResources检查。

pkg/scheduler/algorithm/predicates/predicates.go:1076

// noncriticalPredicates are the predicates that only non-critical pods need
func noncriticalPredicates(pod *v1.Pod, meta algorithm.PredicateMetadata, nodeInfo *schedulercache.NodeInfo) (bool, []algorithm.PredicateFailureReason, error) {
	var predicateFails []algorithm.PredicateFailureReason
	fit, reasons, err := PodFitsResources(pod, meta, nodeInfo)
	if err != nil {
		return false, predicateFails, err
	}
	if !fit {
		predicateFails = append(predicateFails, reasons...)
	}

	return len(predicateFails) == 0, predicateFails, nil
}

PodFitsResources就做以下检查资源是否满足要求：

  • Allowed Pod Number；

  • CPU；

  • Memory；

  • EphemeralStorage；

  • Extended Resources；

也就是说，如果你给Deployment/StatefulSet等(DeamonSet除外)标识为Critical，那么对应的Pod调度时仍然会检查Allowed Pod Number, CPU, Memory, EphemeralStorage,Extended Resources是否足够，如果不满足则会触发预选失败，并且在Preempt阶段也只是根据对应的PriorityClass进行正常的抢占逻辑，并没有针对Critical Pod进行特殊处理，因此最终可能会因为找不到满足资源要求的Node，导致该Critical Pod调度失败，一直处于Pending状态。

而用户设置Critical Pod是不想因为资源不足导致调度失败的。那如果我就是想使用Deployment/StatefulSet等(DeamonSet除外)标识为Critical Pod来部署关键服务呢？有以下两个办法：

  1. 按照前面提到的规则2，给Pod设置system-cluster-critical或system-node-critical Priority Class，这样就会在scheduler正常的Preempt流程中抢占到资源完成调度。

  2. 按照前面提到的规则1，并且修改GeneralPredicates 的代码如下,检测是否为Critical Pod，如果是，则不执行noncriticalPredicates逻辑，也就是说predicate阶段不对Allowed Pod Number, CPU, Memory, EphemeralStorage,Extended Resources资源进行检查。

func GeneralPredicates(pod *v1.Pod, meta algorithm.PredicateMetadata, nodeInfo *schedulercache.NodeInfo) (bool, []algorithm.PredicateFailureReason, error) {
	var predicateFails, resons []algorithm.PredicateFailureReason
	var fit bool
	var err error
	
	// **Modify**: check whether the pod is a Critical Pod, don't invoke noncriticalPredicates if false.
	isCriticalPod := utilfeature.DefaultFeatureGate.Enabled(features.ExperimentalCriticalPodAnnotation) &&
		kubelettypes.IsCriticalPod(newPod)
	
	if !isCriticalPod {
	   fit, reasons, err = noncriticalPredicates(pod, meta, nodeInfo)
    	if err != nil {
    		return false, predicateFails, err
    	}
	}
	
	if !fit {
		predicateFails = append(predicateFails, reasons...)
	}

	fit, reasons, err = EssentialPredicates(pod, meta, nodeInfo)
	if err != nil {
		return false, predicateFails, err
	}
	if !fit {
		predicateFails = append(predicateFails, reasons...)
	}

	return len(predicateFails) == 0, predicateFails, nil
}

方法1，其实Kubernetes在Admission Priority检查时已经帮你做了。

// admitPod makes sure a new pod does not set spec.Priority field. It also makes sure that the PriorityClassName exists if it is provided and resolves the pod priority from the PriorityClassName.
func (p *priorityPlugin) admitPod(a admission.Attributes) error {
	...
	if utilfeature.DefaultFeatureGate.Enabled(features.PodPriority) {
		var priority int32
		if len(pod.Spec.PriorityClassName) == 0 &&
			utilfeature.DefaultFeatureGate.Enabled(features.ExperimentalCriticalPodAnnotation) &&
			kubelettypes.IsCritical(a.GetNamespace(), pod.Annotations) {
			pod.Spec.PriorityClassName = scheduling.SystemClusterCritical
		}
            ...
}

在Admission时候会对Pod的Priority进行检查，如果发现您已经：

  • Enable PriorityClass Feature Gate；

  • Enable ExperimentalCriticalPodAnnotation Feature Gate;

  • 给Pod添加了ExperimentalCriticalPodAnnotation；

  • 部署在kube-system namespace；

  • 没有手动设置自定义PriorityClass；

那么，Admisson Priority阶段会自动给Pod添加SystemClusterCritical(system-cluster-critical) PriorityClass；

最佳实践

通过上面的分析，给出如下最佳实践：在Kubernetes集群中，通过非DeamonSet方式（比如Deployment、RS等）部署关键服务时，为了在集群资源不足时仍能保证抢占调度成功，请确保如下事宜：

  • Enable PriorityClass Feature Gate；

  • Enable ExperimentalCriticalPodAnnotation Feature Gate;

  • 给Pod添加了ExperimentalCriticalPodAnnotation；

  • 部署在kube-system namespace；

  • 千万不要手动设置自定义PriorityClass；

“Kubernetes Critical Pod怎么使用”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注创新互联网站，小编将为大家输出更多高质量的实用文章！


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