105 - kube-scheduler源码分析 - predicate算法注册

一、predicate注册过程

今天我们来聊聊predicate函数是怎么被注册进去的，也就是要执行的一堆predicate是怎么成为“选中的孩子”。 

代码位置：pkg/scheduler/factory/plugins.go:111

这个函数注册一个predicate函数，返回predicate名。

 

第二个参数：

type FitPredicate func(pod *v1.Pod, meta PredicateMetadata, nodeInfo *schedulercache.NodeInfo) (bool, []PredicateFailureReason, error)

 

这个函数（RegisterFitPredicate）的被调用场景如下，第一个参数是一个字符串常量，第二个参数是一个函数类型

RegisterFitPredicate的2个参数其实长这个样子，如下：

 

 

RegisterFitPredicate中调用的是RegisterFitPredicateFactory完成注册逻辑，RegisterFitPredicateFactory定义如下：

这个函数的参数是：

• name string
• predicateFactory FitPredicateFactory

返回值是：

• string

 

其中FitPredicateFactory是一个函数类型，签名是：

func(PluginFactoryArgs) algorithm.FitPredicate

 

PluginFactoryArgs是一堆factory函数：

 

RegisterFitPredicateFactory的第二个参数比较复杂，是一个函数类型，这个类型的参数在RegisterFitPredicate中的实参用了：

func(PluginFactoryArgs) algorithm.FitPredicate { return predicate }

这个地方相比上面的类型定义只多了“{ return predicate }”，也就是加了一个函数体，函数体里只有一个return，好理解，也就是一个匿名函数。

 

RegisterFitPredicateFactory中除了锁操作外只有2行：

• 第一行：正则匹配判断name是否合法，规则是：
  "^[a-zA-Z0-9]([-a-zA-Z0-9]*[a-zA-Z0-9])$"
• 第二行：fitPredicateMap的类型是map[string]FitPredicateFactory，一个包级变量；也就是把predicate的名字当做key，把一个以PluginFactoryArgs为参数，algorithm.FitPredicate为返回值的函数当做value.

 

也就是说RegisterFitPredicateFactory函数是把predicate函数注册到包（factory）级别的fitPredicateMap中；换言之开头提到的RegisterFitPredicate函数最终是把predicate注册到factory.fitPredicateMap

 

到这里可能还不太理解PluginFactoryArgs的作用，但是我们关注到RegisterFitPredicate的输入值是predicate的名字和具体的实现函数，结果是fitPredicateMap这个map里加了一个元素，key是predicate名，value是一个FitPredicateFactory类型数据，这个类型是一个func，这个func定义是：func(PluginFactoryArgs) algorithm.FitPredicate，也就是给一个PluginFactoryArgs就可以返回一个具体的predicate function.后面我们对照具体使用PluginFactoryArgs的地方再来理解它的实际含义。

 

二、ApplyFeatureGates入口

cmd/kube-scheduler/app/server.go:297 Run()这个函数中有这样一步：

这个Run是在最开头的地方被调用的，如下位置：

ApplyFeatureGates函数的定义如下：

这里调用的ApplyFeatureGates的位置是：

pkg/scheduler/algorithmprovider/defaults/defaults.go:180

这个go文件在defaults包下，这个包内包含这些东西：

这里的函数基本都是小写字母开头的，换言之都是包内访问的。另外有一个init()函数，这里的逻辑在调用ApplyFeatureGates()函数之前执行。所以下面看一下defaults包。

 

三、defaults包

pkg\scheduler\algorithmprovider\defaults\defaults.go中的init()函数

init()函数前面调用了registerAlgorithmProvider函数，参数是defaultPredicates()和defaultPriorities()，明显是注册默认的predicates和priorities.我们先关注predicate默认有哪些

（pkg/scheduler/algorithmprovider/defaults/defaults.go:112）：

这里用紫色的常量名来统计有12个：

1. NoVolumeZoneConflictPred
2. MaxEBSVolumeCountPred
3. MaxGCEPDVolumeCountPred
4. MaxAzureDiskVolumeCountPred
5. MatchInterPodAffinityPred
6. NoDiskConflictPred
7. GeneralPred
8. CheckNodeMemoryPressurePred
9. CheckNodeDiskPressurePred
10. CheckNodeConditionPred
11. PodToleratesNodeTaintsPred
12. CheckVolumeBindingPred

init()函数中接着注册了4个predicate(name->func)：

1. PodFitsHostPorts -> predicates.PodFitsHostPorts
2. PodFitsResources -> predicates.PodFitsResources
3. HostName -> predicates.PodFitsHost
4. MatchNodeSelector -> predicates.PodMatchNodeSelector

然后注册一个获取等价pod的函数：

函数名很直观：RegisterGetEquivalencePodFunction；这个函数的参数是一个匿名函数，匿名函数的参数前面见过很多次了，先关注一下返回值是什么：algorithm.GetEquivalencePodFunc；这个类型其实也是一个函数类型，签名是：func(pod *v1.Pod) interface{}，也就是以pod信息为参数，返回任意类型。接着看一下前面这个匿名函数的return部分写的是什么：predicates.NewEquivalencePodGenerator(args.PVCInfo)

这里的g是这样定义的：

return部分调用了一个方法，这个方法长这个样子：

这个方法返回一个EquivalencePod，也就是等价pod，定义如下：

这个OwnerReference包含判断一个资源身份所需要的足够的信息：

RegisterGetEquivalencePodFunction函数在注册的时候把传进来的匿名函数注册到了哪里呢？

这里的getEquivalencePodFuncFactory明显又是一个包级变量，定义位置是：pkg/scheduler/factory/plugins.go:95.

所以总结下来就是说init()中的factory.RegisterGetEquivalencePodFunction函数把一个获取等价pod的函数注册到了factory包的包级变量getEquivalencePodFuncFactory中

再看defaults.go中唯一一个可导出函数ApplyFeatureGates；

这个函数在TaintNodesByCondition特性打开的情况下调整了几个predicate，特性的定义跟进去可以看到（pkg/features/kube_features.go:140）：

这里的Feature类型其实很简单，跟一下可以看到这一行定义：type Feature string.可以发现这里定义了很多的alpha或者beta的特性，明显这里是做了开关，各种未稳定发布的特性可以选择性放出来。其实在scheduler组件启动的时候有一个命令行参数是：--feature-gates=...,TaintNodesByCondition=true，也就是可以通过这种方式打开一个feature.特性开关的事情后面再详细介绍，关于predicate算法注册的内容今天就讲到这里！