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安排日程

SUSE Storage 根据多个因素调度副本。

调度策略

SUSE Storage 的调度策略分为两个阶段。调度器只有在满足前一个阶段的情况下才会进入下一个阶段。否则，调度将失败。

如果任何标签被设置为调度选择，节点标签和磁盘标签在选择节点或磁盘时必须匹配。

第一阶段是 节点和区域选择阶段。SUSE Storage 根据 Replica Node Level Soft Anti-Affinity 和 Replica Zone Level Soft Anti-Affinity 设置过滤节点和区域。

第二阶段是 磁盘选择阶段。SUSE Storage 根据 Replica Disk Level Soft Anti-Affinity、Storage Minimal Available Percentage、Storage Over Provisioning Percentage 以及其他与磁盘相关的因素（如请求的磁盘空间）过滤满足第一阶段的磁盘。

节点和区域选择阶段

SUSE Storage 根据一系列标准评估哪些节点适合调度新的副本。决策过程遵循特定顺序，以确保容错的最佳放置。

1.节点标签匹配

SUSE Storage 首先检查卷上的节点选择器标签。

如果卷有节点选择器标签，只有匹配标签的节点才有资格。
如果卷没有 节点选择器，则行为取决于 允许空节点选择器卷 设置：
true（默认）：在 有或没有标签的节点 上调度。
false：仅在 无标签 的节点上调度。

2.封锁节点处理

禁用在封锁节点上调度 设置决定封锁节点是否有资格进行副本调度：

true（默认）：封锁节点被排除在外。
false：封锁节点是合格的。

3.节点和区域之间的反亲和性规则

SUSE Storage 优先在不同的节点和区域之间分散副本，以提高容错能力。一个 "新" 节点或区域是指当前 不*托管该卷的任何副本，而一个 *"现有" 节点或区域已经托管该卷的副本。

调度程序尝试将新的副本放置在尽可能"隔离"的位置，遵循以下偏好层次：

新节点在新区域（最优先）
新节点在现有区域
现有节点在现有区域（最不优先）

下表详细说明了在每种情况下调度副本所需的设置：

情景副本区域级别软反亲和性副本节点级别软反亲和性调度程序操作

情景	副本区域级别软反亲和性	副本节点级别软反亲和性	调度程序操作
新节点在新区域	`false`	`false`	调度副本。
	任何其他值	任何其他值	不调度副本。
新节点在现有区域	`true`	`false`	如果没有新的区域可用，调度副本。
	任何其他值	任何其他值	不调度副本。
现有区域中的现有节点	`true`	`true`	如果没有其他选项可用，调度副本。
	任何其他值	任何其他值	不调度副本。

新节点在新区域

false

调度副本。

任何其他值

不调度副本。

新节点在现有区域

true

false

如果没有新的区域可用，*调度*副本。

任何其他值

不调度副本。

现有区域中的现有节点

true

如果没有其他选项可用，*调度*副本。

任何其他值

不调度副本。

磁盘选择阶段

在节点和区域选择阶段之后，SUSE Storage 确定是否可以在所选节点的任何磁盘上调度副本。它根据匹配的标签、总磁盘空间和可用磁盘空间检查可用磁盘。它还考虑是否已经存在另一个副本以及反亲和性设置。

SUSE Storage 检查所选节点上的所有可用磁盘，以确保它们满足以下标准：

磁盘标签匹配：
- 如果卷具有磁盘标签，则磁盘必须匹配副本所需的任何指定标签。
- 如果卷没有磁盘标签，则行为取决于 允许空磁盘选择器卷 设置：
  - true（默认）：允许在有标签或无标签的磁盘上调度。
  - false：仅允许在无标签的磁盘上调度。
可用空间检查：
- 磁盘必须根据配置的 Storage Minimal Available Percentage 具有足够的可用空间。
反亲和性设置：
- 硬反亲和性：防止在已经托管同一卷的另一个副本的磁盘上调度副本。
- 软反亲和性（启用时）：优先在没有现有副本的磁盘上调度副本，即使在空间或其他因素上不是最佳选择。
空间条件：两个公式决定磁盘是否可调度：
- 实际空间使用条件：确保在考虑当前使用的空间后，仍然有足够的可用存储。
  - 公式：(Storage Available - Actual Size) > (Storage Maximum × Minimal Available Percentage) / 100
- 调度空间条件：确保副本的大小（加上任何已调度但未写入的数据）符合超额配置限制。
  - 公式：(Size + Storage Scheduled) ⇐ ((Storage Maximum - Storage Reserved) × Over Provisioning Percentage) / 100

在磁盘评估期间，由于尚未调度特定副本，Actual Size`和`Size`在这些公式中暂时被视为`0。

如果这些条件中的任何一个失败，包括磁盘标签、反亲和性或空间要求，则该磁盘被标记为不可调度，SUSE Storage将不会在该磁盘上放置副本。

示例场景

考虑一个节点（节点 A）有两个磁盘：

磁盘 X：1 GB 可用，最大空间 4 GB
磁盘 Y：2 GB 可用，最大空间 8 GB

阶段 1：初始磁盘评估

在初始磁盘选择阶段，SUSE Storage对所有可用磁盘进行基本检查。此时，尚未选择特定副本，因此`Actual Size`和`Size`被视为`0`。

磁盘 X 评估

可用空间：1 GB
Storage Minimal Available Percentage：25%（默认）
最低要求可用空间：(4 GB × 25) / 100 = 1 GB
结果：磁盘 X 未能通过 Actual Space Usage Condition，因为其可用空间（1 GB）等于或小于最低要求（1 GB）。因此，除非将 Storage Minimal Available Percentage 设置为 0，否则磁盘 X 不可调度。

磁盘 Y 评估

可用空间：2 GB
Storage Minimal Available Percentage：10%
最低要求可用空间：(8 GB × 10) / 100 = 0.8 GB
结果：磁盘 Y 通过 Actual Space Usage Condition，因为其可用空间（2 GB）大于最低要求（0.8 GB）。

接下来，我们检查 Scheduling Space Condition：

调度空间：2 GB
Storage Reserved：1 GB
Over Provisioning Percentage：100%（默认）
最大可分配存储：(8 GB - 1 GB) × 100 / 100 = 7 GB
结果：磁盘 Y 通过 Scheduling Space Condition，因为当前调度的空间（2 GB）小于最大可分配存储（7 GB）。

由于磁盘 Y 满足所有条件，因此被标记为可调度的磁盘候选。

阶段 2：反亲和性规则

假设磁盘 X 和磁盘 Y 都通过了初始空间检查，并且磁盘 X 已经为同一卷托管了一个副本。

硬反亲和性

SUSE Storage 不会在磁盘 X 上进行调度新的副本。相反，它会尝试在磁盘 Y 上调度该副本。
如果磁盘 Y 不适合（例如，磁盘标签不匹配），则该副本的调度将失败。

软反亲和性

如果启用 软反亲和性，SUSE Storage 更倾向于 在磁盘 Y 上调度副本，以避免副本共存。
然而，如果磁盘 Y 出于任何原因不适合，SUSE Storage 仍然可以调度 副本到磁盘 X。这允许在没有其他可行候选时共享磁盘作为后备选项。

调度算法

在识别出满足所有调度要求的候选磁盘后，最后一步是选择最佳磁盘用于副本。此选择是通过平衡算法确定的，该算法旨在在节点和磁盘之间均匀分配副本。

可用存储的平衡因子公式

Disk_Usable_Storage = (Disk.StorageAvailable - Disk.StorageReserved) - Disk.StorageScheduled
较低的分数 = 更均衡的分配。

公式:

BalanceScore(X) = (max(X) - min(X)) / mean(X)

其中：

X = 可用存储值的集合（每个节点或每个磁盘）。

选择处理：

模拟在每个候选节点上放置副本，并计算结果平衡分数。
→ 选择分数最低的节点（最均衡的分配）。
在选定的节点内，模拟在每个候选磁盘上的放置，并再次计算平衡分数。
→ 选择其中分数最低的磁盘。

示例场景

假设集群有两个节点，每个节点包含两个符合副本调度条件的候选磁盘。

副本大小 = 100 GiB。

节点	磁盘	可用存储（GiB）
节点 A	A1	900
节点 A	A2	100
节点 B	B1	600
节点 B	B2	700

节点

磁盘

可用存储（GiB）

节点 A

900

节点 A

100

节点 B

600

节点 B

700

第 1 步：节点选择

模拟在节点 A 上放置

新总数：

节点 A = (900 + 100) − 100 = 900
节点 B = (600 + 700) = 1300

节点平衡分数：

BalanceScore_NodeA  = (1300 - 900) / ((1300 + 900) / 2)
                    = 400 / 1100
                    ≈ 0.364

模拟在节点 B 上放置

新总数：

节点 A = (900 + 100) = 1000
节点 B = (600 + 700) - 100 = 1200

节点平衡分数：

BalanceScore_NodeB  = (1200 - 1000) / ((1200 + 1000) / 2)
                    = 200 / 1100
                    ≈ 0.182

选择 节点 B（分数较低，更加平衡）。

第二步：磁盘选择

模拟在 B1 上放置（600 → 500）

新磁盘可用：B1 = 500, B2 = 700

磁盘平衡分数：

BalanceScore_DiskB1 = (700 - 500) / ((700 + 500) / 2)
                    = 200 / 600
                    ≈ 0.333

模拟在 B2 上放置（700 → 600）

新磁盘可用：B1 = 600，B2 = 600

磁盘平衡分数：

BalanceScore_DiskB2 = (600 - 600) / ((600 + 600) / 2)
                    = 0 / 600
                    = 0

选择 磁盘 B2（B1 和 B2 之间的完美平衡）。

设置

有关调度副本在节点和磁盘上相关设置的更多信息，请参阅设置参考：

SUSE Storage依赖于 Kubernetes 节点对象中的标签 topology.kubernetes.io/zone=<Zone name of the node> 或 topology.kubernetes.io/region=<Region name of the node> 来识别可用区或区域。

因为这些标签被 Kubernetes 保留并作为预定义标签使用的。