Планирование модулей — важнейший аспект оркестрации контейнеров в Kubernetes. При развертывании приложений с использованием Kubernetes важно понимать компоненты и этапы процесса планирования модулей. В этой статье мы рассмотрим эти компоненты и этапы, приведя попутно примеры кода.

Компоненты планирования модулей:

1. Планировщик. Планировщик — это ключевой компонент, отвечающий за назначение модулей подходящим узлам в кластере Kubernetes. Он учитывает различные факторы, такие как требования к ресурсам, доступность узлов и правила сходства/антипривязанности, для принятия обоснованных решений по планированию.

2. Спецификация модуля. Спецификация модуля — это файл YAML или JSON, который определяет характеристики и требования модуля, включая запросы и ограничения ресурсов, привязку узлов, допуски и многое другое. Он служит входными данными для планировщика для принятия решений по планированию.

3. Узел. Узел — это рабочая машина в кластере Kubernetes, способная запускать контейнерные приложения. Каждый узел имеет определенное количество вычислительных ресурсов, таких как процессор и память. Планировщик оценивает доступные ресурсы на каждом узле, прежде чем принимать решения по планированию.

4. Метка и селектор. Метки представляют собой пары «ключ-значение», прикрепленные к модулям и узлам, что позволяет гибко группировать и выбирать. Селекторы используются для указания меток при определении правил сходства или антисходства модулей, помогая планировщику принимать решения о назначении узлов на основе определенных критериев.

Этапы планирования модулей:

1. Фильтрация. Планировщик отфильтровывает узлы, которые не соответствуют минимальным требованиям к ресурсам, указанным в спецификации модуля, например процессору и памяти. Он исключает узлы, которым уже назначено слишком много модулей или которые не удовлетворяют каким-либо правилам привязки узлов.

2. Оценка. После фильтрации оставшиеся узлы оцениваются на основе различных факторов, определенных администратором кластера или политиками по умолчанию. Эти факторы могут включать емкость узла, приоритет модуля или пользовательские метрики. Узлы с более высокими оценками считаются более подходящими для планирования.

3. Привязка: после завершения оценки планировщик привязывает модуль к узлу с наивысшей оценкой. Он обновляет статус модуля и информирует сервер API Kubernetes о решении по планированию.

Пример кода:
Ниже приведен пример спецификации модуля YAML, в которой указаны требования к ресурсам и привязка узлов:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
    - name: my-container
      image: nginx
      resources:
        requests:
          cpu: "0.5"
          memory: "512Mi"
        limits:
          cpu: "1"
          memory: "1Gi"
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
          - matchExpressions:
              - key: storage-type
                operator: In
                values:
                  - ssd

В приведенном выше примере спецификация модуля определяет контейнер с конкретными запросами и ограничениями ресурсов ЦП и памяти. Он также включает правило привязки узлов, которое требует, чтобы модуль планировался только на узлах с меткой «storage-type=ssd».

Понимание компонентов и этапов планирования модулей имеет решающее значение для эффективного распределения ресурсов и масштабируемости в Kubernetes. Используя планировщик, спецификации модулей, узлы, метки и селекторы, вы можете оптимизировать процесс планирования и обеспечить эффективное использование ресурсов кластера.