Page 23 - 网络电信2019年6月刊上

本文根据Pod p的CPU、内存、带宽、磁盘四类资源全 越适合部署该Pod。权重集合的选择顺序如图3所示，优先级
局占用率计算Pod p的专用权重，全局占用率是指Pod p某项 评分函数为候选Node闲置率与权重集合的加权求和。Pod p
资源的占用额度占集群中该资源总额的比重，衡量了Pod p 为待部署的 Pod，priority(p,i)表示Node i的优先级评分，
对该资源的需求。通过监控代理可以采集到Node i各类资源 nodeFree（i,r）表示Node i资源r的闲置率，是Node i剩余的
总量，Node i上容器的本地资源占用率。为了计算Pod p资 资源r与Node i资源r总量的比值。以Pod p有专用权重为例，
源r的全局占用率，需要首先计算Node i的资源r的全局份额 priority(p,i)的计算方法为：
nodeGlobalShare(i, r)，计算方法如公式（1）所示，将 priority(p,i)=∑ r∈R nodeFree(i,r)*weightPod(p,r)（6）
nodeGlobalShare(i, r) 与容器d的资源r的本地占用率相乘即 （6）举例
可得到容器d资源r的全局占用率containerLocalRU（i,d,r）， 集群内有2个Node，资源总量情况如表2所示，根据公式
计算方法如公式（2）所示。Pod p由多个容器组成，将Pod p中 （1）计算得到4种资源的全局份额。
的所有容器资源r的全局占用率求和即可得到Pod p资源r的全局 表 2 集群资源
占用率，如公式（3）所示。
1）计算Node i的各类资源全局份额
设Node i上资源r的总量为nodeTotal(i,r)，则集群资
源r总量clusterTotal(r) = ∑ i∈n nodeTotal(i,r)。Node i
上资源r的全局份额nodeGlobalShare(i,r)=nodeTotal(i,r)/
clusterTotal(r) （1）
2）计算容器d的各类资源全局占用率
containerLocalRU（i,d,r）表示部署在Node i的容器d，
资源r的占用率。那么容器d资源r的全局资源占用率为：
containerGlobalRU(i,d,r) =containerLocalRU(i,d,r) Pod p有1个副本，Pod p部署在Node1，即容器1，Pod P
*nodeGlobalShare(i,r) （2） 的副本部署在Node2上，即容器2。通过测量得到资源利用率
3）计算Pod p的各类资源全局占用率 containerLocalRU，如表3所示，根据公式（2），可以得到2个
Pod p由j个容器组成，podGlobalRU(p,r)表示Pod p资源r 容器4种资源的全局资源占用率。
的全局占用率。 表 3 容器资源占用
podGlobalRU(p,r)=∑ d∈P containerGlobalRU(i,d,r)
（3）
（3）Pod p专用权重计算方法
weightPod(p)={w(p,1), w(p,2),…,w(p,m)}表示Pod p
专用权重集合。weightPod满足∑ r∈R w(p,r)=1。 其中w(p,r)
是在计算候选Node优先级时资源r的权重，如公式4所示，通过
计算Pod p的资源r的全局占用率与该Pod中所有资源全局占用
率之和的比值得到w(p,r)。例如Pod p的专用权重集合为{1%,
2%,3%,0.01%}，表示该Pod每消耗集群1%的CPU，将伴随消耗2%
的内存，3%的带宽，0.01%的磁盘，那么在对候选节点计算优先
级评分时，内存的优先级应是CPU的2倍，通过公式4，即可计算 根据公式(4)，Pod p的CPU权重值w(p,cpu)= ,
得到归一化权重。 =0.30,同理可以计算得到内存、带宽、磁盘的权重值，weightP
w(p,r)=podGlobalRU(p,r)/∑ r'∈R podGlobalRU(p,r') od(p)={0.30,0.03,0.65,0.02}。
（4） 经测量Node1、Node2各类资源闲置率如表4所示。此时
（4）镜像i专用权重计算方法 Podp 需要再增加一个副本，根据公式（6），可以得到Node1和
weightImage(i)={w(i,1),w(i,2),…,w(i,m)}表示镜像i Node2的优先级评分分别为0.40，0.49。根据优先级评分，Pod
的专用权重集合，其中 w(i,r)表示镜像i资源r的专用权重。
如图3所示，当需要创建新的Pod时，数据库中尚未创建该 表 4 Node 资源空闲
Pod的专用权重，此时，参考该Pod使用的镜像i的专用权重。
weightImage(i)为所有使用该镜像的pod权重平均值，h为使用
镜像i的Pod总数。
w(i,r)=∑ p∈I w(p,r)/h （5）
（5）优先级评分函数
创建Pod时，通过优先级评分函数选择剩余资源分布最
优的Node进行部署，优先级越高，表示该候选节点资源分布

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