拓扑感知的工作负载调度

拓扑感知调度（Topology-Aware Scheduling，TAS）是一种调度算法， 用于为指定的 PodGroup 寻找最优的放置位置，并保证所有 Pod 都被调度到同一拓扑域中。 用户可以通过修改 TAS 插件配置来适配自身的特定需求。

调度框架：TAS 插件配置

调度器包含了新的以及扩展的内置插件，用于实现 TAS 的扩展点：

• TopologyPlacement：实现了 PlacementGeneratePlugin 接口。 它通过根据 PodGroup 中定义的拓扑 key 的不同取值对节点进行分组，从而生成候选放置方案。

• NodeResourcesFit：扩展实现了 PlacementScorePlugin 接口。其逻辑类似于标准的 Pod 装箱， 基于放置中所有节点的资源分配比例对候选方案进行打分。它使用 MostAllocated 策略来最大化放置内的资源利用率， 并继承了逐 Pod 插件中的资源权重设置。

• PodGroupPodsCount：实现了 PlacementScorePlugin 接口。 它根据在该放置方案中可以成功调度的 PodGroup 中 Pod 的总数量来对候选方案进行评分。

自定义插件权重和装箱资源权重

默认情况下，NodeResourcesFit 和 PodGroupPodsCount 插件具有相同的权重（默认均为 1）， 以在装箱策略与尽可能多调度 Pod 之间保持良好的平衡。

你可以在 KubeSchedulerConfiguration 中调整这些权重，或修改装箱策略中的资源权重。 以下示例展示了如何更改这两个插件的权重，以及如何覆盖 NodeResourcesFit 的资源权重。 后者的修改将同时应用于逐 Pod 调度和放置评分算法：

apiVersion: kubescheduler.config.k8s.io/v1
kind: KubeSchedulerConfiguration
profiles:
  - schedulerName: default-scheduler
    plugins:
      placementScore:
        enabled:
          # 1) 修改放置评分插件的默认权重
          - name: NodeResourcesFit
            weight: 2
          - name: PodGroupPodsCount
            weight: 5
    pluginConfig:
      - name: NodeResourcesFit
        args:
          # 2) 修改逐 Pod 和放置评分算法中的资源评分权重
          scoringStrategy:
            # 此类别仅在逐 Pod 调度中生效。放置评分始终使用 MostAllocated 策略
            type: LeastAllocated
            # 资源权重将同时应用于逐 Pod 和放置评分算法
            resources:
              - name: cpu
                weight: 2
              - name: memory
                weight: 3

多级拓扑放置

当启用了 CompositePodGroup特性门控和 scheduling.k8s.io/v1alpha3 API 组时， 拓扑感知调度插件将其支持扩展到多级 CompositePodGroup 层次结构。 在层次化调度过程中， 这些插件会被 CompositePodGroup 调用。

候选放置方案生成

对于通过 CompositePodGroup 层次结构定义的工作负载，TopologyPlacement 插件通过逐级细分， 自顶向下地在组层次结构中生成候选放置方案：

• 对于根 CompositePodGroup，TopologyPlacement 根据所请求拓扑 key 的不同取值对节点进行分组， 从而在所有可用集群节点中生成候选放置方案。
• 对于子 CompositePodGroup 或叶子 PodGroup，TopologyPlacement 在父组所假定的放置范围内生成候选放置方案。 它基于子组所请求的拓扑 key，对父组放置中的节点集合进行分组细分。

放置评分

在对 CompositePodGroup 的候选放置方案进行评分时，评分插件所采用的逻辑与单级 PodGroup 的情况类似：

• PodGroupPodsCount：基于该 CompositePodGroup 的所有后代叶子 PodGroup 中 Pod 的总数（包括已调度的和已假定的）对候选放置方案进行评分。 能够在子层次结构中容纳更多 Pod 的候选放置方案将获得更高的评分。
• NodeResourcesFit：汇总该 CompositePodGroup 的所有后代 PodGroup 中所有提议 Pod 的资源请求， 并评估候选放置方案域内所有节点的资源利用率。

接下来

• 进一步了解拓扑感知调度 API。
• 参阅 Pod 组调度的内容。
• 参阅 Pod 组策略的内容。