1. K8s 调度器概述：调度器架构、调度流程、调度器组件（kube-scheduler）工作原理

1.1 调度器在 Kubernetes 集群中的定位

Kubernetes 调度器（kube-scheduler）是控制平面的核心组件之一，负责将待调度的 Pod 绑定到最合适的 Node 上。它不负责运行 Pod，而是做出“调度决策”——即从集群中选择一个满足 Pod 资源需求、约束条件且负载相对合理的节点。

1.2 调度器架构

kube-scheduler 采用插件化架构，核心分为三个逻辑层：调度队列、调度框架（Scheduling Framework）和 绑定循环。调度框架通过扩展点（Extension Points）允许用户注入自定义插件，实现灵活的调度策略。

1.3 调度流程（两阶段模型）

kube-scheduler 对每个待调度 Pod 执行两个核心阶段：过滤（Filtering） 和 打分（Scoring）。过滤阶段选出所有满足条件的节点（可行节点集），打分阶段对可行节点进行排序，选出最优节点。

1.4 调度器组件工作原理

kube-scheduler 作为一个独立的二进制进程运行，内部通过 Informer 机制 监听 API Server 中的 Pod 和 Node 变化。其核心工作循环如下：

1. Watch & Queue： 通过 Informer 监听未调度的 Pod（spec.nodeName == ""），将其加入调度队列。
2. Dequeue & Schedule： 从队列中取出 Pod，依次执行过滤、打分、预留（Reserve）等扩展点。
3. Bind： 调用 API Server 的 Binding 接口，将 Pod 绑定到选中的 Node。
4. Cache Update： 更新内部缓存（Scheduler Cache），避免重复调度。

1.5 调度器组件关键配置

kube-scheduler 的配置通过 KubeSchedulerConfiguration 对象定义，支持以下核心参数：

1.6 调度器扩展点与插件机制

调度框架定义了多个扩展点，插件可以在这些扩展点注册并执行自定义逻辑。以下是主要扩展点及其用途：

• QueueSort： 定义调度队列中 Pod 的排序顺序（默认按优先级）。
• PreFilter： 在过滤前执行，用于预处理 Pod 信息或提前排除明显不合适的节点。
• Filter： 核心过滤逻辑，排除不满足条件的节点。
• PostFilter： 过滤后执行，可用于处理“无可行节点”的情况（如抢占）。
• PreScore： 打分前执行，用于计算打分所需的全局信息。
• Score： 对每个可行节点打分（0-100），分数越高越优先。
• NormalizeScore： 对分数进行归一化处理。
• Reserve： 预留节点资源，防止并发调度冲突。
• Permit： 批准或延迟绑定（可用于实现多调度器协调）。
• PreBind： 绑定前执行，如动态创建存储卷。
• Bind： 执行绑定操作。
• PostBind： 绑定后执行，用于清理或通知。