Scheduling یکی از اجزاء اصلی Control Plane کوبرنتیز به حساب می‌آید. عملیات اصلی که این بخش از کوبرنتیز انجام می‌دهد، انتساب پادها به نودها و بالانس کردن منابع مصرفی میان آن‌هاست.
اما این تمام ماجرا نیست چرا که Scheduling فرایند کاری نسبتا پیچیده‌ای داشته و نیاز است که به صورت کامل با ساز و کار آن آشنا شویم تا بتوانیم به خوبی آن را درک کنیم.
در این مطلب از وبلاگ همروش قصد داریم با Scheduling در کوبرنتیز آشنا شویم، دلیل وجود چنین ساز و کاری را متوجه شویم و همچنین فرایند کاری آن را یاد بگیریم.
آشنایی با Scheduling در کوبرنتیز
در مرحله بعدی، زمانی که یک پاد به یک نود اضافه می‌شود، Kubelet که در داخل Node قرار دارد، مشخصات و پاد مربوطه را برگشت داده و منابع و کانتینرهای لازم برای اجرا شدن آن را تخصیص می‌دهد.
بسیاری از افرادی که با کوبرنتیز کار می‌کنند، ممکن است هیچوقت لاگ‌ها و پیکربندی‌های مربوط به Scheduler را مطالعه نکرده باشند چرا که این بخش به صورت پیشفرض به بهترین شکل کار کرده و امورات را به درستی پیش می‌برد.
اما برای افرادی که به صورت تخصصی و حرفه‌ای روی کوبرنتیز کار می‌کنند، یادگیری پیکربندی‌ها و تنظیمات مربوط به Scheduler بسیار مهم بوده و سعی می‌کنند که به صورت کامل با ساختار آن آشنا شوند. در ادامه این مطلب با چگونگی کار Scheduler و مفاهیم تخصصی آن آشنا خواهیم شد.
چرا به یک Scheduler نیاز داریم؟
کشتی‌ها و کانتینرهای بسیار زیادی در دنیا وجود دارند که صاحبان این کانتینرها دوست دارند در زمان حمل و نقل، آن را در داخل بهترین کشتی در دسترس قرار دهند.
در دنیای کوبرنتیز نیز تقریبا به همین شکل است: شما باید مطمئن شوید که پاد کوبرنتیزی‌تان روی یک Node مناسب قرار گرفته و به خوبی اجرا می‌شود.
Scheduler فرایند انتخاب یک کشتی درست برای کانتینرتان را به صورت خودکار انجام می‌دهد. این تکنولوژی خصوصیات و نیازمندی‌های پاد مربوطه را در نظر گرفته و آن را روی قابل اعتماد‌ترین و بهترین Node قرار می‌دهد تا به خوبی اجرا شود.
Scheduler در کوبرنتیز چگونه کار می‌کند؟
Scheduler یک واحد یکپارچه در کوبرنتیز به شمار می‌رود و از API Server که مسئولیت مدیریت کلاستر را برعهده دارد جداگانه عمل می‌کند. همانطور که تا به اینجا مطلب متوجه شدید، وظیفه اصلی Scheduler معرفی پادها به نودهای مناسب و بهینه است.
اما Scheduler در این فرایند کارهای دیگری را نیز انجام می‌دهد. برای مثال در همان فرایند انتخاب Node برای یک پاد، Scheduler وظیفه دارد تا منابع آن Node را بررسی کند تا متوجه شود که آیا این نود برای پاد مورد نظر مناسب است یا خیر! گاهی اوقات نیز برای بالا بردن «نرخ در دسترس بودن» یک پاد بین چندین Node توزیع می‌شود.
در تمامی این مراحل اگر Scheduler نتواند Node مناسبی را برای پاد پیدا کند (اغلب به دلیل محدودیت‌ها و قواعد affinity وanti-affinity که در ادامه با آن‌ها نیز آشنا خواهیم شد)، پاد مربوطه unscheduled و سرگردان خواهد بود. البته Scheduler در این فرایند همواره به کار خود ادامه داده و تا زمانی که نود مناسبی را پیدا نکند متوقف نخواهد شد.
برای اینکه به صورت کلی این فرایند را از طریق یک مثال توضیح دهیم می‌توانیم چنین سناریویی را در نظر بگیریم:
تصور کنید که شما یک اپلیکیشن را توسعه داده‌اید و برای مستقر کردن آن به یک گیگابایت حافظه اصلی (RAM) و دو هسته از CPU نیاز دارید. در این حالت پادی که برای اپلیکیشن ایجاد شده نیاز دارد که روی Nodeیی قرار بگیرد که این میزان از منابع را در اختیار داشته باشد.
Scheduler به نودهای مربوطه نگاه می‌کند و در صورتی که بتواند نود مناسبی را پیدا کند، پاد را روی آن قرار می‌دهد. بعد از انجام این کار Scheduler سراغ پادهای دیگر می‌رود و این فرایند را تا زمانی که پادی وجود داشته باشد انجام می‌دهد.
اما اگر بخواهیم به صورت عمیق‌تر با این فرایند آشنا شویم، نیاز است که با فرایند ۱۲ مرحله‌ای کار Scheduler در کوبرنتیز آشنا شویم. در این فرایند دو مرحله اصلی Scheduling Cycle و Binding Cycle انجام می‌شود که در تصویر زیر به صورت کامل نشان داده شده است. همچنین برای مطالعه بیشتر این موضوع می‌توانید مستندات Scheduling Framework در وبسایت کوبرنتیز را مطالعه کنید.
