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抢占功能概述

抢占功能现在已经抽象到了名为 DefaultPreemption 的调度插件中，调度框架通过执行 PostFilter 扩展点来调用 DefaultPreemption 的抢占调度功能。

在代码层面，在 Kubernetes Scheduler 调度框架的代码中仍然有一些和抢占功能耦合得比较紧的资源对象，一起协助 DefaultPreemption 插件来实现抢占调度功能。

最重要的是在调度框架中的 preemptHandle framework.PreemptHandle 成员。

type frameworkImpl struct {
    ...
	preemptHandle framework.PreemptHandle
    ...
}

type PreemptHandle interface {
	PodNominator
	PluginsRunner
	Extenders() []Extender
}

包含以下几个成员：

  • Extenders() []Extender

    这是为了兼容旧的扩展方式的抢占功能而存在的，不会对其进行详细分析。

  • PodNominator

    type PodNominator interface {
    AddNominatedPod(pod *v1.Pod, nodeName string)
    DeleteNominatedPodIfExists(pod *v1.Pod)
    UpdateNominatedPod(oldPod, newPod *v1.Pod)
    NominatedPodsForNode(nodeName string) []*v1.Pod
}

    这是用来管理抢占 Pod 的一个缓存对象。

    • 当一个 Pod 完成抢占之后会通过 AddNominatedPod() 将其加入缓存中
    • 当调度器检测到 Pod 更新或者删除后，也会尝试在这个缓存中将其更新或者删除
    • 当 Pod 对其它优先级更低的 Pod 进行抢占时，会调用这里的 NominatedPodsForNode() 取得当前节点上也是通过抢占操作完成调度的其它优先级更低的 Pod，然后将这些 Pod 的 Status.NominatedNodeName 置空

  • PluginsRunner

    type PluginsRunner interface {
    RunPreScorePlugins(context.Context, *CycleState, *v1.Pod, []*v1.Node) *Status
    RunScorePlugins(context.Context, *CycleState, *v1.Pod, []*v1.Node) (PluginToNodeScores, *Status)
    RunFilterPlugins(context.Context, *CycleState, *v1.Pod, *NodeInfo) PluginToStatus
    RunPreFilterExtensionAddPod(ctx context.Context, state *CycleState, podToSchedule *v1.Pod, podToAdd *v1.Pod, nodeInfo *NodeInfo) *Status
    RunPreFilterExtensionRemovePod(ctx context.Context, state *CycleState, podToSchedule *v1.Pod, podToRemove *v1.Pod, nodeInfo *NodeInfo) *Status
}

    顾名思义，这是一个 Runner 对象，在进行抢占操作时，会通过这个对象执行模拟的抢占，这几个函数分别对应于 PreScore、Score、Filter等扩展点。注意最后的 RunPreFilterExtensionAddPod() 和 RunPreFilterExtensionRemovePod() 分别实现的是 PreFilter 扩展点的额外的扩展功能。

    type PreFilterPlugin interface {
    Plugin
    PreFilter(ctx context.Context, state *CycleState, p *v1.Pod) *Status
    PreFilterExtensions() PreFilterExtensions
}

    这是实现 PreFilter 扩展点的插件需要实现的功能。其中第三个会返回一个 PreFilterExtensions interface。

    type PreFilterExtensions interface {
    AddPod(ctx context.Context, state *CycleState, podToSchedule *v1.Pod, podToAdd *v1.Pod, nodeInfo *NodeInfo) *Status
    RemovePod(ctx context.Context, state *CycleState, podToSchedule *v1.Pod, podToRemove *v1.Pod, nodeInfo *NodeInfo) *Status
}

    这个 interface 实现了 AddPod() 和 RemovePod() 的功能，这是为了在实现模拟抢占过程中提供了额外的扩展点。上面的 RunPreFilterExtensionAddPod() 和 RunPreFilterExtensionRemovePod() 分别调用的就是这里的两个功能。

上面分析了抢占调度过程中使用到的核心对象，接下来会分成几节内容，对抢占的整个过程进行代码层面的分析。

具体而言，包括三个大的步骤。