概述
Volcano的gang-scheduling(组调度)是一种调度策略,它确保一个作业的所有Pod要么全部同时启动,要么都不启动。这种策略对于需要所有任务协同执行的计算任务(如分布式训练、MPI作业等)至关重要。
gang-scheduling调度策略主要步骤
以下是Volcano实现gang-scheduling的主要步骤:
1. PodGroup CRD
Volcano通过自定义资源定义(CRD)PodGroup来表示一组需要一起调度的Pod。在创建作业时,用户会定义一个PodGroup,并将相关的Pod与之关联。
2. PodGroup Controller
Volcano中的PodGroup Controller负责监控和管理PodGroup的状态。它会跟踪每个PodGroup中Pod的状态,确保它们作为一个整体被调度。
3. 调度过程
以下是Volcano调度器实现gang-scheduling的过程:
- a. 收集和筛选
调度器首先收集所有待调度的Pod,并筛选出属于PodGroup的Pod。
对于每个PodGroup,调度器会检查是否所有的Pod都已经到达调度器(即所有Pod都已创建)。 - b. 调度阶段
对于一个PodGroup,如果所有Pod都已到达,调度器会尝试为整个PodGroup找到一个合适的节点集合,使得所有Pod都能同时启动。
调度器会考虑资源需求、节点状态、亲和性/反亲和性、污点/容忍等因素。 - c. 优先级和队列
如果资源不足以同时启动所有Pod,调度器会根据优先级和队列规则决定是否延迟调度。
高优先级的PodGroup可能会抢占低优先级的PodGroup的资源。 - d. 分配资源
一旦找到合适的节点集合,调度器将为每个Pod分配资源,并将它们绑定到对应的节点上。
如果无法为PodGroup找到足够的资源,整个PodGroup将被标记为等待状态,直到资源可用。 - e. 绑定和启动
Pod被分配资源后,调度器将它们的状态更新为Bound,并将它们发送给Kubernetes API服务器进行绑定。
绑定成功后,Kubernetes将启动这些Pod。 - 失败处理
如果在调度过程中任何Pod失败(例如,由于资源不足),调度器将取消整个PodGroup的调度,并可能将它们重新排队。
如果在运行过程中任何Pod失败,PodGroup的状态将被更新,并且根据用户定义的重试策略进行处理。
- 失败处理
- 释放资源
当PodGroup完成执行后,调度器会释放它们占用的资源,这些资源可以被其他作业使用。
通过这种方式,Volcano确保了组调度的原子性,使得分布式计算任务能够高效地在Kubernetes集群上运行。组调度避免了部分任务开始执行而其他任务等待资源的情况,这对于某些类型的计算任务来说是非常重要的。
- 释放资源