Kubernetes 调度与驱逐（Scheduling & Eviction）文档总结 #

官方文档： kubernetes.io/docs/concepts/scheduling-eviction/

一、整体结构 #

该文档页面是 Kubernetes 调度、抢占与驱逐 三大主题的导航入口，涵盖以下子主题：

Scheduling（调度） #

Pod Disruption（Pod 中断） #

二、调度核心：kube-scheduler #

工作原理 #

kube-scheduler 负责为未分配节点的 Pod 选择最佳节点，采用两步法：

第一步：Filter（过滤）
    遍历所有节点，排除不满足 Pod 要求的节点
    ├─ PodFitsResources     → 资源是否充足
    ├─ PodFitsHostPorts     → 端口是否冲突
    ├─ NodeSelector         → 节点选择器匹配
    ├─ NodeAffinity         → 节点亲和性
    └─ TaintToleration      → 污点容忍
    ↓ 结果：可行节点列表（feasible nodes）

第二步：Score（打分）
    对可行节点进行打分排序
    ├─ NodeResourcesFit     → 资源打分
    ├─ InterPodAffinity     → Pod 间亲和性
    └─ TaintToleration      → 污点容忍度
    ↓ 结果：选择最高分节点

第三步：Bind（绑定）
    将 Pod 绑定到选中节点

调度决策考虑因素 #

三、Scheduling Framework（调度框架） #

调度框架是 kube-scheduler 的插件化架构（v1.19 GA），将调度流程拆分为多个扩展点：

调度周期（Scheduling Cycle）─ 串行执行
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  PreEnqueue → QueueSort → PreFilter → Filter → PostFilter  │
│       ↓                                                     │
│  PreScore → Score → NormalizeScore → Reserve → Permit      │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
                          ↓ 选中节点
绑定周期（Binding Cycle）─ 可并发执行
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  PreBind → Bind → PostBind                                  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

各扩展点详解 #

关键机制 #

• 调度周期串行：同一时间只有一个 Pod 在调度周期中
• 绑定周期并发：多个 Pod 可以同时在绑定周期中
• CycleState：插件间通过 CycleState 共享数据
• QueueingHint（v1.34 GA）：根据集群事件决定是否重新入队

四、Pod 优先级与抢占（Preemption） #

核心概念 #

使用方式 #

# 1. 创建 PriorityClass
apiVersion: scheduling.k8s.io/v1
kind: PriorityClass
metadata:
  name: high-priority
value: 1000000
globalDefault: false

# 2. Pod 使用 PriorityClass
apiVersion: v1
kind: Pod
spec:
  priorityClassName: high-priority
  containers:
  - name: app
    image: nginx

抢占流程 #

高优先级 Pod 无法调度（无可用节点）
    ↓
调度器寻找可驱逐的低优先级 Pod
    ↓
选择驱逐代价最小的节点
    ├─ 优先驱逐优先级低的 Pod
    ├─ 考虑 PDB（PodDisruptionBudget）
    └─ 尽量减少驱逐数量
    ↓
驱逐选中的 Pod → 高优先级 Pod 调度

内置 PriorityClass #

五、节点压力驱逐（Node-pressure Eviction） #

核心概念 #

kubelet 监控节点资源，当资源压力超过阈值时，主动驱逐 Pod 以回收资源。

与 API 驱逐的区别：节点压力驱逐不遵守 PodDisruptionBudget 和 terminationGracePeriodSeconds。

监控的资源信号 #

驱逐阈值 #

软驱逐（Soft Eviction）
├─ 配置：eviction-soft + eviction-soft-grace-period
├─ 超过阈值 + 持续时间 > grace-period → 驱逐
└─ 遵守 eviction-max-pod-grace-period

硬驱逐（Hard Eviction）
├─ 配置：eviction-hard
├─ 超过阈值 → 立即驱逐（0s grace period）
└─ 不等待，直接终止 Pod

驱逐优先级 #

kubelet 按以下顺序选择要驱逐的 Pod：

1. 优先驱逐 BestEffort QoS 的 Pod
2. 其次驱逐 Burstable QoS 的 Pod
3. 最后驱逐 Guaranteed QoS 的 Pod

同等 QoS 下：
├─ 按 Priority 排序（低优先级先驱逐）
└─ 按资源使用量排序（使用多的先驱逐）

自愈行为 #

资源压力 → kubelet 先尝试回收资源
├─ 删除未使用的容器镜像
├─ 清理临时文件
└─ 仍不足 → 才开始驱逐 Pod

六、总结对比 #

Reference #

Scheduler