这篇文章主要为大家介绍了一个Pod调度失败后重新触发调度的所有情况分析详解，有需要的朋友可以借鉴参考下，希望能够有所帮助，祝大家多多进步，早日升职加薪
正文
在 k8s 中一个Pod由于某些原因调度失败后，会被放入调度失败队列，这个队列里面的Pod后面都怎么样了呢？
他们怎么样才能重新获取到”重新做人的机会“呢？这篇文章，我们从源码的角度来看看来龙去脉
在 k8s 中会起两个协程，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() } } 将在unscheduledQ里面停留时长超过podMaxInUnschedulablePodsDuration（默认是5min）的pod放入到 ActiveQ 或 BackoffQueue，具体是放到哪个队列里面，根据下面规则判断：
- 根据这个Pod尝试被调度的次数，计算这个Pod应该等待下一次调度的时间，计算规则为指数级增长，即按照1s,2s,4s,8s这样的时间进行等待，但是这个等待时间也不会无限增加，会受到 podMaxBackoffDuration（默认10s） 的限制，这个参数的意思是一个 Pod处于Backoff的最大时间，如果等待的时间如果超过了 podMaxBackoffDuration，那么就只等待 podMaxBackoffDuration 就会再次被调度；
- 当前时间 - 上次调度的时间 > 根据1获取到的应该等待的时间，那么就把Pod放到activeQ里面，将会被调度，否则Pod被放入 backoff 队列里继续等待，如果是在backoff 队列等待的话，后面就会被flushBackoffQCompleted取出
所以这里 Pod 如果满足条件的话 就一定会从unscheduleQ里面移到 backooff里面或者activeQ里面
flushBackoffQCompleted
去取 backoff 队列（优先队列）里面取等待时间结束的 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动去判断一个 UnscheduledQ 或 backoffQ 里面的Pod是不是可以再次被调度，那么还有没有其他情况呢？
答案是有的。
还有四种情况会重新判断这两个队列里的 Pod 是不是要重新调度
- 有新节点加入集群
- 节点配置或状态发生变化
- 已经存在的 Pod 发生变化
- 集群内有Pod被删除
informerFactory.Core().V1().Nodes().Informer().AddEventHandler( cache.ResourceEventHandlerFuncs{ AddFunc: sched.addNodeToCache, UpdateFunc: sched.updateNodeInCache, DeleteFunc: sched.deleteNodeFromCache, }, ) 新加入节点
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，当有节点加入集群的时候，会把unscheduledQ 里面的Pod 依次拿出来做下面的判断：
- Pod 对 节点的亲和性
- Pod 中 Nodename不为空 那么判断新加入节点的Name判断pod Nodename是否相等
- 判断 Pod 中容器对端口的要求是否和新加入节点已经被使用的端口冲突
- Pod 是否容忍了Node的Pod
只有上述4个条件都满足，那么新加入节点这个事件才会触发这个未被调度的Pod加入到 backoffQ 或者 activeQ，至于是加入哪个queue，上面已经分析过了
节点更新
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 } 首先是判断节点是何种配置发生了变化，有如下情况
- 节点可调度情况发生变化
- 节点可分配资源发生变化
- 节点标签发生变化
- 节点污点发生变化
- 节点状态发生变化
如果某个 Pod 调度失败的原因可以匹配到上面其中一个原因，那么节点更新这个事件才会触发这个未被调度的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, }, }, ) 已经存在的 Pod 发生变化
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，已经存在的Pod发生变化后，会把这个Pod亲和性配置依次和unscheduledQ里面的Pod匹配，如果能够匹配上，那么节点更新这个事件才会触发这个未被调度的Pod加入到 backoffQ 或者 activeQ。
集群内有Pod删除
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删除时间不像其他时间需要做额外的判断，这个preCheck函数是空的，所以所有 unscheduledQ 里面的Pod都会被放到 activeQ或者backoffQ里面。
从上面的情况，我们可以看到，集群内有事件发生变化，是可以加速调度失败的Pod被重新调度的进程的。常规的是，调度失败的 Pod 需要等5min 然后才会被重新加入 backoff 或 activeQ。backoffQ里面的Pod也需要等一段时间才会重新调度。这也就是为什么，当你修改节点配置的时候，能看到Pod马上重新被调度的原因
上面就是一个Pod调度失败后，重新触发调度的所有情况了。
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