如何使用Descheduler组件优化Pod调度

为了解决实际运行中集群资源无法充分利用或浪费的问题，可以使用Descheduler组件对集群的Pod进行调度优化，使部分不合理Pod能够重新调度到合适的节点上。本文介绍如何安装和使用Descheduler组件。

前提条件

已创建ACK集群（版本不低于1.14）。具体操作，请参见创建Kubernetes托管版集群。
已通过kubectl工具连接kubernetes集群。具体操作，请参见通过kubectl工具连接集群。

安装ack-descheduler组件

登录容器服务管理控制台。
在控制台左侧导航栏中，选择市场 > 应用市场。
在应用市场页面单击应用目录页签，选中ack-descheduler应用。
在ack-descheduler页面，单击一键部署。
在创建面板中，选择集群和命名空间，然后单击下一步。
在参数配置页面，设置相应参数，然后单击确定。
安装完成后，默认会在kube-system的namespace下部署执行周期为两分钟的Cronjob。创建成功后，会自动跳转到目标集群的ack-descheduler-default页面，检查安装结果。若下图中所有资源创建成功，则说明组件安装成功。

通过ack-descheduler优化Pod调度

查看配置项（ConfigMap）文件，了解当前的调度策略（DeschedulerPolicy）。

kubectl describe cm ack-descheduler-default -n kube-system

预期输出：

Name:         descheduler
Namespace:    kube-system
Labels:       app.kubernetes.io/instance=descheduler
              app.kubernetes.io/managed-by=Helm
              app.kuberne


tes.io/name=descheduler
              app.kubernetes.io/version=0.20.0
              helm.sh/chart=descheduler-0.20.0
Annotations:  meta.helm.sh/release-name: descheduler
              meta.helm.sh/release-namespace: kube-system
Data
====
policy.yaml:
----
apiVersion: "descheduler/v1alpha1"
kind: "DeschedulerPolicy"
strategies:
  "RemoveDuplicates":  
     enabled: true
  "RemovePodsViolatingInterPodAntiAffinity": 
     enabled: true
  "LowNodeUtilization": 
     enabled: true
     params:
       nodeResourceUtilizationThresholds:
         thresholds:
           "cpu" : 20
           "memory": 20
           "pods": 20
         targetThresholds:
           "cpu" : 50
           "memory": 50
           "pods": 50
  "RemovePodsHavingTooManyRestarts":
     enabled: true
     params:
       podsHavingTooManyRestarts:
         podRestartThreshold: 100
         includingInitContainers: true
Events:  <none>

当前的调度策略如下表所示。关于strategies中策略的更多信息，请参见Descheduler。


策略	描述
RemoveDuplicates	删除重复的Pod，确保只有一个Pod与同一节点上运行的ReplicaSet、Replication Controller、StatefulSet或者Job关联。
RemovePodsViolatingInterPodAntiAffinity	此策略可确保从节点中删除违反Pod间反亲和性的Pod。
LowNodeUtilization	此策略会找到未充分利用的节点，并尽可能从其他节点上驱逐Pod，以便ack-descheduler重新将这些被驱逐的Pod调度到未充分利用的节点上。该策略的参数可以通过`nodeResourceUtilizationThresholds`字段进行配置。
RemovePodsHavingTooManyRestarts	此策略可确保从节点中删除重启次数过多的Pod。

查看调度策略修改前的调度效果。

部署测试Deployment。

nginx.yaml的命令示例如下所示。

apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.8.0 use apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment-basic
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9 #替换为实际的容器镜像，格式为：<image_name:tags>。
        ports:
        - containerPort: 80

执行以下命令，部署Deployment nginx.yaml。

kubectl apply -f nginx.yaml

预期输出：

deployment.apps/nginx-deployment-basic created

等待两分钟后，执行以下命令，查看Pod分布节点。

kubectl get pod -o wide | grep nginx

预期输出：

NAME                          READY   STATUS     RESTARTS   AGE    IP               NODE                         NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deployment-basic-**1    1/1     Running    0          36s    172.25.XXX.XX1   cn-hangzhou.172.16.XXX.XX2   <none>           <none>
nginx-deployment-basic-**2    1/1     Running    0          11s    172.25.XXX.XX2   cn-hangzhou.172.16.XXX.XX3   <none>           <none>
nginx-deployment-basic-**3    1/1     Running    0          36s    172.25.XXX.XX3   cn-hangzhou.172.16.XXX.XX3   <none>           <none>

从以上预期输出可以得出，nginx-deployment-basic-**2及nginx-deployment-basic-**3都被调度到cn-hangzhou.172.16.XXX.XX3节点。

说明默认ConfigMap配置下的调度结果取决于实际的集群环境，此处的结果为多种情况之一，仅作示例。

修改调度策略。

为了防止多个调度策略影响调度效果，修改步骤1中的ConfigMap，只保留RemoveDuplicates策略。

说明 RemoveDuplicates策略是指尽可能保障有副本控制器的Pod，可以水平分布到不同的节点上。

修改后的ConfigMap文件命名为newPolicy.yaml，内容示例如下所示。

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: descheduler
  namespace: kube-system
  labels:
    app.kubernetes.io/instance: descheduler
    app.kubernetes.io/managed-by: Helm
    app.kubernetes.io/name: descheduler
    app.kubernetes.io/version: 0.20.0
    helm.sh/chart: descheduler-0.20.0  
  annotations:
    meta.helm.sh/release-name: descheduler
    meta.helm.sh/release-namespace: kube-system
data: 
  policy.yaml: |-
    apiVersion: "descheduler/v1alpha1"
    kind: "DeschedulerPolicy"
    strategies:
      "RemoveDuplicates": #仅保留removeDuplicates策略。
         enabled: true

查看调度策略修改后的调度效果。

执行以下命令，部署新的调度策略。
```
kubectl apply -f newPolicy.yaml
```
预期输出：
```
configmap/descheduler created
```

等待两分钟后，执行以下命令，查看Pod分布节点。

kubectl get pod -o wide | grep nginx

预期输出：

NAME                          READY   STATUS     RESTARTS   AGE      IP               NODE                         NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deployment-basic-**1    1/1     Running    0          8m26s    172.25.XXX.XX1   cn-hangzhou.172.16.XXX.XX2   <none>           <none>
nginx-deployment-basic-**2    1/1     Running    0          8m1s     172.25.XXX.XX2   cn-hangzhou.172.16.XXX.XX1   <none>           <none>
nginx-deployment-basic-**3    1/1     Running    0          8m26s    172.25.XXX.XX3   cn-hangzhou.172.16.XXX.XX3   <none>           <none>

从以上预期输出可以得出，nginx-deployment-basic-**2被Descheduler重新调度到cn-hangzhou.172.16.XXX.XX1节点，三个Pod被分散到三个不同的Node节点，实现了副本之间在不同节点的均衡分布。

使用Descheduler组件对Pod进行调度优化

前提条件

安装ack-descheduler组件

通过ack-descheduler优化Pod调度