K8s优先级调度实战：创建高优先级类

K8s 优先级调度实践：创建 high-priority PriorityClass 并配置 Deployment

在 Kubernetes 集群中，优先级调度是保障关键工作负载资源分配的核心能力 ------ 通过 PriorityClass 定义 Pod 的优先级，高优先级 Pod 会优先获得调度权，资源不足时低优先级 Pod 会被驱逐，从而确保核心业务稳定运行。本文将结合实操任务，详解如何创建自定义 PriorityClass 并配置 Deployment，帮你掌握 K8s 优先级调度的核心流程。

一、前置知识：理解 PriorityClass

在动手前，先明确 PriorityClass 的核心概念，避免操作踩坑：

1. 什么是 PriorityClass？

PriorityClass 是 K8s 的 "优先级模板"，属于集群级资源（非命名空间隔离），用于定义 Pod 的优先级数值（value）。Pod 通过spec.priorityClassName关联 PriorityClass 后，会继承其优先级，参与调度排序。

2. 关键字段解析

创建 PriorityClass 需关注 4 个核心字段：

|---------------|---------------------------------------------|
| 字段 | 含义 |
| apiVersion | 固定为scheduling.k8s.io/v1（K8s 1.14 + 版本稳定） |
| metadata.name | PriorityClass 的名称（需唯一，如high-priority） |
| value | 优先级数值（整数，数值越高优先级越高，范围建议 0~1e9，避免与系统冲突） |
| globalDefault | 是否作为未指定优先级 Pod 的默认值（建议设为false，避免意外影响） |
| description | 优先级用途说明（便于运维理解） |

3. 系统与用户定义的 PriorityClass 区别

K8s 默认内置 2 个高优先级类，用于保障集群核心组件运行，用户定义的优先级需避开其数值范围：

• system-node-critical：value=2000001000（节点关键组件，如 kubelet）

• system-cluster-critical：value=2000000000（集群关键组件，如 kube-dns）

二、任务实操步骤

本次任务目标：创建high-priority优先级类（值为现有用户最高优先级 - 1），并配置priority命名空间下的busybox-logger Deployment。

步骤 1：查看现有 PriorityClass，确定 high-priority 的 value

首先需筛选用户定义的 PriorityClass（排除系统默认的system-*），找到最高优先级数值：

1.1 查看所有 PriorityClass

kubectl get priorityclasses.scheduling.k8s.io -o wide

# 简称"pc"，可简化命令：kubectl get pc -o wide

1.2 筛选用户定义的最高优先级

通过jsonpath提取名称与数值，排除系统类并按数值倒序排序，取第一行（最高优先级）：

# 命令含义：提取所有PC的名称+数值 → 排除system开头 → 按数值倒序 → 取第一行

kubectl get pc -o jsonpath='{range .items[*]}{.metadata.name}{"\t"}{.value}{"\n"}{end}' \

| grep -v "system-" \

| sort -k2 -nr \

| head -n1

1.3 计算 high-priority 的 value

假设上一步输出为user-highest-pc 1000（即现有最高用户优先级为 1000），则：

high-priority的value = 1000 - 1 = 999

若没有用户定义的 PriorityClass：直接设一个合理值（如 1000），确保低于系统默认的 2e9 即可。

步骤 2：创建 high-priority PriorityClass

通过 YAML 文件定义优先级类，便于版本控制与复用：

2.1 编写 YAML 文件（high-priority-pc.yaml）

apiVersion: scheduling.k8s.io/v1

kind: PriorityClass

metadata:

name: high-priority # 优先级类名称，需与后续Deployment配置一致

value: 999 # 替换为步骤1.3计算的数值（如现有最高1000，则填999）

globalDefault: false # 禁用默认值，避免影响其他Pod

description: "This priority class is for high-priority user workloads, with value 1 less than the highest existing user-defined priority class."

2.2 应用 YAML 创建 PriorityClass

kubectl apply -f high-priority-pc.yaml

2.3 验证创建结果

kubectl get pc high-priority

# 预期输出（确认名称、value、globalDefault正确）：

NAME VALUE GLOBAL-DEFAULT AGE

high-priority 999 false 15s

步骤 3：修改 priority 命名空间下的 busybox-logger Deployment

Deployment 的优先级配置需在Pod 模板 （spec.template.spec）中添加priorityClassName，修改后会触发滚动更新（新 Pod 用新优先级，旧 Pod 逐步删除）。

方法 1：kubectl edit 直接编辑（可视化）

# 编辑priority命名空间下的busybox-logger Deployment

kubectl edit deployment busybox-logger -n priority

在打开的编辑器中，找到spec.template.spec节点，添加priorityClassName: high-priority：

spec:

template:

spec:

priorityClassName: high-priority # 新增此行，关联high-priority

containers:

- name: busybox-logger

image: busybox:1.35 # 示例镜像，以实际为准

# ... 其他容器配置

保存退出后，K8s 会自动触发滚动更新。

方法 2：kubectl patch 快速修改（脚本化）

若需批量操作或脚本集成，用patch命令直接修改：

kubectl patch deployment busybox-logger -n priority \

--patch '{"spec":{"template":{"spec":{"priorityClassName":"high-priority"}}}'

注意：避免修改其他 Deployment

先确认priority命名空间下的 Deployment 列表，仅操作busybox-logger：

kubectl get deploy -n priority

# 仅关注NAME为busybox-logger的资源

步骤 4：验证 Deployment 部署成功

修改后需确认 3 个关键点：滚动更新完成、Pod 正常运行、优先级类已生效。

4.1 检查滚动更新状态

kubectl rollout status deployment busybox-logger -n priority

# 预期输出：deployment "busybox-logger" successfully rolled out（更新完成）

4.2 查看新 Pod 状态

# 查看priority命名空间下busybox-logger的Pod（标签以实际为准，通常是app=busybox-logger）

kubectl get pods -n priority -l app=busybox-logger

# 预期输出：STATUS为Running（无Pending或Error）

4.3 验证 Pod 的优先级类

提取 Pod 的priorityClassName字段，确认已关联high-priority：

# 替换<POD-NAME>为上一步查询到的Pod名称

kubectl get pod <POD-NAME> -n priority -o jsonpath='{.spec.priorityClassName}{"\n"}'

# 预期输出：high-priority（优先级类已生效）

三、关键注意事项

1. 避开系统优先级数值：用户定义的value建议≤1e9（1000000000），避免与system-*类冲突，导致系统组件调度异常。

1. globalDefault 禁用：若设为true，所有未指定优先级的 Pod 会默认使用high-priority，可能抢占低优先级业务资源，风险极高。

1. 滚动更新兼容性：修改 Pod 模板会重建 Pod，若业务不可中断，需提前配置 Deployment 的滚动策略（如maxUnavailable: 0、minReadySeconds: 30）。

1. 资源充足性检查：若新 Pod 处于 Pending 状态，用kubectl describe pod <POD-NAME> -n priority查看事件，通常是资源不足（需扩容节点或调整资源请求）。

四、总结

K8s 优先级调度的核心是通过 PriorityClass 实现 "资源按需分配"，本次任务的核心流程可归纳为：

1. 查：筛选现有用户优先级，确定新优先级数值；

1. 创：通过 YAML 创建自定义 PriorityClass；

1. 改：修改 Deployment 的 Pod 模板，关联新优先级；

1. 验：确认更新完成与优先级生效。

在实际生产中，需结合业务重要性划分优先级层级（如高 / 中 / 低），并通过 Prometheus 监控高优先级 Pod 的调度成功率，确保核心业务稳定运行。