一個Pod調(diào)度失敗后重新觸發(fā)調(diào)度的所有情況分析
正文
在 k8s 中一個Pod由于某些原因調(diào)度失敗后,會被放入調(diào)度失敗隊列,這個隊列里面的Pod后面都怎么樣了呢?
他們怎么樣才能重新獲取到”重新做人的機會“呢?這篇文章,我們從源碼的角度來看看來龍去脈
在 k8s 中會起兩個協(xié)程,定期把 backoffQ 和 unscheduledQ 里面的 Pod拿到activeQ里面去
func (p *PriorityQueue) Run() {
go wait.Until(p.flushBackoffQCompleted, 1.0*time.Second, p.stop)
go wait.Until(p.flushUnschedulablePodsLeftover, 30*time.Second, p.stop)
}
flushUnschedulablePodsLeftover
func (p *PriorityQueue) flushUnschedulablePodsLeftover() {
p.lock.Lock()
defer p.lock.Unlock()
var podsToMove []*framework.QueuedPodInfo
currentTime := p.clock.Now()
for _, pInfo := range p.unschedulablePods.podInfoMap {
lastScheduleTime := pInfo.Timestamp
if currentTime.Sub(lastScheduleTime) > p.podMaxInUnschedulablePodsDuration {
podsToMove = append(podsToMove, pInfo)
}
}
if len(podsToMove) > 0 {
p.movePodsToActiveOrBackoffQueue(podsToMove, UnschedulableTimeout)
}
}
func (p *PriorityQueue) movePodsToActiveOrBackoffQueue(podInfoList []*framework.QueuedPodInfo, event framework.ClusterEvent) {
activated := false
for _, pInfo := range podInfoList {
// If the event doesn't help making the Pod schedulable, continue.
// Note: we don't run the check if pInfo.UnschedulablePlugins is nil, which denotes
// either there is some abnormal error, or scheduling the pod failed by plugins other than PreFilter, Filter and Permit.
// In that case, it's desired to move it anyways.
if len(pInfo.UnschedulablePlugins) != 0 && !p.podMatchesEvent(pInfo, event) {
continue
}
pod := pInfo.Pod
if p.isPodBackingoff(pInfo) {
if err := p.podBackoffQ.Add(pInfo); err != nil {
klog.ErrorS(err, "Error adding pod to the backoff queue", "pod", klog.KObj(pod))
} else {
metrics.SchedulerQueueIncomingPods.WithLabelValues("backoff", event.Label).Inc()
p.unschedulablePods.delete(pod)
}
} else {
if err := p.activeQ.Add(pInfo); err != nil {
klog.ErrorS(err, "Error adding pod to the scheduling queue", "pod", klog.KObj(pod))
} else {
metrics.SchedulerQueueIncomingPods.WithLabelValues("active", event.Label).Inc()
p.unschedulablePods.delete(pod)
}
}
}
p.moveRequestCycle = p.schedulingCycle
if activated {
p.cond.Broadcast()
}
}
將在unscheduledQ里面停留時長超過podMaxInUnschedulablePodsDuration(默認是5min)的pod放入到 ActiveQ 或 BackoffQueue,具體是放到哪個隊列里面,根據(jù)下面規(guī)則判斷:
- 根據(jù)這個Pod嘗試被調(diào)度的次數(shù),計算這個Pod應(yīng)該等待下一次調(diào)度的時間,計算規(guī)則為指數(shù)級增長,即按照1s,2s,4s,8s這樣的時間進行等待,但是這個等待時間也不會無限增加,會受到 podMaxBackoffDuration(默認10s) 的限制,這個參數(shù)的意思是一個 Pod處于Backoff的最大時間,如果等待的時間如果超過了 podMaxBackoffDuration,那么就只等待 podMaxBackoffDuration 就會再次被調(diào)度;
- 當前時間 - 上次調(diào)度的時間 > 根據(jù)1獲取到的應(yīng)該等待的時間,那么就把Pod放到activeQ里面,將會被調(diào)度,否則Pod被放入 backoff 隊列里繼續(xù)等待,如果是在backoff 隊列等待的話,后面就會被flushBackoffQCompleted取出
所以這里 Pod 如果滿足條件的話 就一定會從unscheduleQ里面移到 backooff里面或者activeQ里面
flushBackoffQCompleted
去取 backoff 隊列(優(yōu)先隊列)里面取等待時間結(jié)束的 Pod,放入 activeQ
func (p *PriorityQueue) flushBackoffQCompleted() {
p.lock.Lock()
defer p.lock.Unlock()
activated := false
for {
rawPodInfo := p.podBackoffQ.Peek()
if rawPodInfo == nil {
break
}
pod := rawPodInfo.(*framework.QueuedPodInfo).Pod
boTime := p.getBackoffTime(rawPodInfo.(*framework.QueuedPodInfo))
if boTime.After(p.clock.Now()) {
break
}
_, err := p.podBackoffQ.Pop()
if err != nil {
klog.ErrorS(err, "Unable to pop pod from backoff queue despite backoff completion", "pod", klog.KObj(pod))
break
}
p.activeQ.Add(rawPodInfo)
metrics.SchedulerQueueIncomingPods.WithLabelValues("active", BackoffComplete).Inc()
activated = true
}
if activated {
p.cond.Broadcast()
}
}
那么除了上述定期主動去判斷一個 UnscheduledQ 或 backoffQ 里面的Pod是不是可以再次被調(diào)度,那么還有沒有其他情況呢?
答案是有的。
還有四種情況會重新判斷這兩個隊列里的 Pod 是不是要重新調(diào)度
- 有新節(jié)點加入集群
- 節(jié)點配置或狀態(tài)發(fā)生變化
- 已經(jīng)存在的 Pod 發(fā)生變化
- 集群內(nèi)有Pod被刪除
informerFactory.Core().V1().Nodes().Informer().AddEventHandler(
cache.ResourceEventHandlerFuncs{
AddFunc: sched.addNodeToCache,
UpdateFunc: sched.updateNodeInCache,
DeleteFunc: sched.deleteNodeFromCache,
},
)
新加入節(jié)點
func (sched *Scheduler) addNodeToCache(obj interface{}) {
node, ok := obj.(*v1.Node)
if !ok {
klog.ErrorS(nil, "Cannot convert to *v1.Node", "obj", obj)
return
}
nodeInfo := sched.Cache.AddNode(node)
klog.V(3).InfoS("Add event for node", "node", klog.KObj(node))
sched.SchedulingQueue.MoveAllToActiveOrBackoffQueue(queue.NodeAdd, preCheckForNode(nodeInfo))
}
func preCheckForNode(nodeInfo *framework.NodeInfo) queue.PreEnqueueCheck {
// Note: the following checks doesn't take preemption into considerations, in very rare
// cases (e.g., node resizing), "pod" may still fail a check but preemption helps. We deliberately
// chose to ignore those cases as unschedulable pods will be re-queued eventually.
return func(pod *v1.Pod) bool {
admissionResults := AdmissionCheck(pod, nodeInfo, false)
if len(admissionResults) != 0 {
return false
}
_, isUntolerated := corev1helpers.FindMatchingUntoleratedTaint(nodeInfo.Node().Spec.Taints, pod.Spec.Tolerations, func(t *v1.Taint) bool {
return t.Effect == v1.TaintEffectNoSchedule
})
return !isUntolerated
}
}
可以看到,當有節(jié)點加入集群的時候,會把unscheduledQ 里面的Pod 依次拿出來做下面的判斷:
- Pod 對 節(jié)點的親和性
- Pod 中 Nodename不為空 那么判斷新加入節(jié)點的Name判斷pod Nodename是否相等
- 判斷 Pod 中容器對端口的要求是否和新加入節(jié)點已經(jīng)被使用的端口沖突
- Pod 是否容忍了Node的Pod
只有上述4個條件都滿足,那么新加入節(jié)點這個事件才會觸發(fā)這個未被調(diào)度的Pod加入到 backoffQ 或者 activeQ,至于是加入哪個queue,上面已經(jīng)分析過了
節(jié)點更新
func (sched *Scheduler) updateNodeInCache(oldObj, newObj interface{}) {
oldNode, ok := oldObj.(*v1.Node)
if !ok {
klog.ErrorS(nil, "Cannot convert oldObj to *v1.Node", "oldObj", oldObj)
return
}
newNode, ok := newObj.(*v1.Node)
if !ok {
klog.ErrorS(nil, "Cannot convert newObj to *v1.Node", "newObj", newObj)
return
}
nodeInfo := sched.Cache.UpdateNode(oldNode, newNode)
// Only requeue unschedulable pods if the node became more schedulable.
if event := nodeSchedulingPropertiesChange(newNode, oldNode); event != nil {
sched.SchedulingQueue.MoveAllToActiveOrBackoffQueue(*event, preCheckForNode(nodeInfo))
}
}
func nodeSchedulingPropertiesChange(newNode *v1.Node, oldNode *v1.Node) *framework.ClusterEvent {
if nodeSpecUnschedulableChanged(newNode, oldNode) {
return &queue.NodeSpecUnschedulableChange
}
if nodeAllocatableChanged(newNode, oldNode) {
return &queue.NodeAllocatableChange
}
if nodeLabelsChanged(newNode, oldNode) {
return &queue.NodeLabelChange
}
if nodeTaintsChanged(newNode, oldNode) {
return &queue.NodeTaintChange
}
if nodeConditionsChanged(newNode, oldNode) {
return &queue.NodeConditionChange
}
return nil
}
首先是判斷節(jié)點是何種配置發(fā)生了變化,有如下情況
- 節(jié)點可調(diào)度情況發(fā)生變化
- 節(jié)點可分配資源發(fā)生變化
- 節(jié)點標簽發(fā)生變化
- 節(jié)點污點發(fā)生變化
- 節(jié)點狀態(tài)發(fā)生變化
如果某個 Pod 調(diào)度失敗的原因可以匹配到上面其中一個原因,那么節(jié)點更新這個事件才會觸發(fā)這個未被調(diào)度的Pod加入到 backoffQ 或者 activeQ
informerFactory.Core().V1().Pods().Informer().AddEventHandler(
cache.FilteringResourceEventHandler{
FilterFunc: func(obj interface{}) bool {
switch t := obj.(type) {
case *v1.Pod:
return assignedPod(t)
case cache.DeletedFinalStateUnknown:
if _, ok := t.Obj.(*v1.Pod); ok {
// The carried object may be stale, so we don't use it to check if
// it's assigned or not. Attempting to cleanup anyways.
return true
}
utilruntime.HandleError(fmt.Errorf("unable to convert object %T to *v1.Pod in %T", obj, sched))
return false
default:
utilruntime.HandleError(fmt.Errorf("unable to handle object in %T: %T", sched, obj))
return false
}
},
Handler: cache.ResourceEventHandlerFuncs{
AddFunc: sched.addPodToCache,
UpdateFunc: sched.updatePodInCache,
DeleteFunc: sched.deletePodFromCache,
},
},
)
已經(jīng)存在的 Pod 發(fā)生變化
func (sched *Scheduler) addPodToCache(obj interface{}) {
pod, ok := obj.(*v1.Pod)
if !ok {
klog.ErrorS(nil, "Cannot convert to *v1.Pod", "obj", obj)
return
}
klog.V(3).InfoS("Add event for scheduled pod", "pod", klog.KObj(pod))
if err := sched.Cache.AddPod(pod); err != nil {
klog.ErrorS(err, "Scheduler cache AddPod failed", "pod", klog.KObj(pod))
}
sched.SchedulingQueue.AssignedPodAdded(pod)
}
func (p *PriorityQueue) AssignedPodAdded(pod *v1.Pod) {
p.lock.Lock()
p.movePodsToActiveOrBackoffQueue(p.getUnschedulablePodsWithMatchingAffinityTerm(pod), AssignedPodAdd)
p.lock.Unlock()
}
func (p *PriorityQueue) getUnschedulablePodsWithMatchingAffinityTerm(pod *v1.Pod) []*framework.QueuedPodInfo {
var nsLabels labels.Set
nsLabels = interpodaffinity.GetNamespaceLabelsSnapshot(pod.Namespace, p.nsLister)
var podsToMove []*framework.QueuedPodInfo
for _, pInfo := range p.unschedulablePods.podInfoMap {
for _, term := range pInfo.RequiredAffinityTerms {
if term.Matches(pod, nsLabels) {
podsToMove = append(podsToMove, pInfo)
break
}
}
}
return podsToMove
}
可以看到,已經(jīng)存在的Pod發(fā)生變化后,會把這個Pod親和性配置依次和unscheduledQ里面的Pod匹配,如果能夠匹配上,那么節(jié)點更新這個事件才會觸發(fā)這個未被調(diào)度的Pod加入到 backoffQ 或者 activeQ。
集群內(nèi)有Pod刪除
func (sched *Scheduler) deletePodFromCache(obj interface{}) {
var pod *v1.Pod
switch t := obj.(type) {
case *v1.Pod:
pod = t
case cache.DeletedFinalStateUnknown:
var ok bool
pod, ok = t.Obj.(*v1.Pod)
if !ok {
klog.ErrorS(nil, "Cannot convert to *v1.Pod", "obj", t.Obj)
return
}
default:
klog.ErrorS(nil, "Cannot convert to *v1.Pod", "obj", t)
return
}
klog.V(3).InfoS("Delete event for scheduled pod", "pod", klog.KObj(pod))
if err := sched.Cache.RemovePod(pod); err != nil {
klog.ErrorS(err, "Scheduler cache RemovePod failed", "pod", klog.KObj(pod))
}
sched.SchedulingQueue.MoveAllToActiveOrBackoffQueue(queue.AssignedPodDelete, nil)
}
可以看到,Pod刪除時間不像其他時間需要做額外的判斷,這個preCheck函數(shù)是空的,所以所有 unscheduledQ 里面的Pod都會被放到 activeQ或者backoffQ里面。
從上面的情況,我們可以看到,集群內(nèi)有事件發(fā)生變化,是可以加速調(diào)度失敗的Pod被重新調(diào)度的進程的。常規(guī)的是,調(diào)度失敗的 Pod 需要等5min 然后才會被重新加入 backoff 或 activeQ。backoffQ里面的Pod也需要等一段時間才會重新調(diào)度。這也就是為什么,當你修改節(jié)點配置的時候,能看到Pod馬上重新被調(diào)度的原因
上面就是一個Pod調(diào)度失敗后,重新觸發(fā)調(diào)度的所有情況了。
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