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Kubernetes调度优化：基于网络拓扑的亲和性规则设计

共计 30 章节
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01
课程导论
Kubernetes调度器概述 · 调度流程 · 为什么需要网络拓扑感知调度
课程导论Kubernetes
02
Kubernetes调度框架
调度器架构 · 调度队列 · 调度周期与绑定周期
Kubernetes调度框架
03
节点亲和性与反亲和性
nodeSelector · nodeAffinity · nodeAntiAffinity原理…
节点亲反亲
04
Pod亲和性与反亲和性
podAffinity · podAntiAffinity · 拓扑键（topologyKey）概念
Pod反亲
05
网络拓扑基础
数据中心网络架构 · 机架 · 可用区（AZ）
网络拓扑基础数据
06
网络延迟与带宽模型
不同拓扑层级间的网络延迟差异 · 带宽瓶颈分析
网络延迟带宽模型
07
拓扑管理策略（Topology Manager）
CPU与设备拓扑对齐 · Topology Manager策略…
TopologyManager
08
网络拓扑感知调度需求分析
分布式训练 · 数据密集型应用 · 微服务通信对网络拓扑的依赖
网络拓扑感知调度…分布式训练
09
自定义调度器开发基础
调度器扩展机制（Scheduler… · 调度框架（Scheduling Fr…
自定义调度器开发…Scheduler
10
网络拓扑信息收集
Node Labels · Node Annotations · 自定义资源（CRD）存储拓扑信息
网络拓扑信息收集Node
11
网络拓扑发现机制
基于CNI插件（如Calico · Cilium）的拓扑信息暴露 · BGP路由反射器拓扑感知
网络拓扑发现机制CNI
12
拓扑亲和性规则设计原则
最小化跨机架流量 · 最大化本地性 · 容错与性能平衡
拓扑亲性规则设计原则
13
基于网络延迟的调度评分
实现自定义Score插件 · 根据Pod间网络延迟计算调度优先级
基于网络延迟的调…Score
14
基于带宽的调度约束
实现自定义Filter插件 · 过滤带宽不足的节点或拓扑域
基于带宽的调度约…Filter
15
多层级拓扑亲和性
机架级 · 可用区级 · 区域级亲和性规则设计与实现
多层级拓扑亲机架级
16
拓扑感知的Pod分布策略
结合podAntiAffinity实…
Pod拓扑感知的
17
动态拓扑调整
节点加入/离开时拓扑信息的自动更新与…
动态拓扑调整节点加入
18
拓扑亲和性权重配置
可配置的权重参数 · 平衡延迟 · 带宽
拓扑亲性权重配置
19
与Cluster Autoscaler集成
拓扑感知的自动扩缩容 · 确保新节点满足拓扑约束
ClusterAutoscaler
20
性能测试与基准
使用benchmark工具（如ipe… · netperf）验证拓扑调度效果
性能测试基准
21
案例1
分布式机器学习训练调度——将PS与W…
案例1PS
22
案例2
微服务网格通信优化——将频繁通信的微…
案例2微服务网格通信优…
23
案例3
数据密集型应用（Spark/MPI）…
案例3Spark/MPI
24
拓扑调度与资源配额结合
在namespace资源配额下实现拓…
拓扑调度资源配额结合
25
多集群拓扑调度
跨集群的拓扑感知调度 · 基于集群间网络延迟
多集群拓扑调度跨集群的拓扑感知…
26
拓扑调度安全性
防止拓扑信息泄露 · 调度策略的RBAC控制
拓扑调度安全性防止拓扑信息泄露
27
监控与可观测性
Prometheus指标暴露拓扑调度… · Grafana仪表盘
监控可观测性
28
常见问题与调试
Pod调度失败排查 · 拓扑信息不一致 · 性能回退
常见问题调试
29
社区生态与工具
Kubernetes SIG Sch… · Kube-batch · Volcano调度器中的拓扑支持
社区生态工具
30
课程总结与未来展望
拓扑感知调度在边缘计算 · 5G · IoT中的演进方向
课程总结未来展望