Pod 一直处于 Pending 状态

Pending 状态说明 Pod 还没有被调度到某个节点上，需要看下 Pod 事件进一步判断原因，比如:

$ kubectl describe pod tikv-0
...
Events:
  Type     Reason            Age                 From               Message
  ----     ------            ----                ----               -------
  Warning  FailedScheduling  3m (x106 over 33m)  default-scheduler  0/4 nodes are available: 1 node(s) had no available volume zone, 2 Insufficient cpu, 3 Insufficient memory.

下面列举下可能原因和解决方法。

节点资源不够

节点资源不够有以下几种情况:

• CPU 负载过高
• 剩余可以被分配的内存不够
• 剩余可用 GPU 数量不够 (通常在机器学习场景，GPU 集群环境)

如果判断某个 Node 资源是否足够？ 通过 kubectl describe node <node-name> 查看 node 资源情况，关注以下信息：

• Allocatable: 表示此节点能够申请的资源总和
• Allocated resources: 表示此节点已分配的资源 (Allocatable 减去节点上所有 Pod 总的 Request)

前者与后者相减，可得出剩余可申请的资源。如果这个值小于 Pod 的 request，就不满足 Pod 的资源要求，Scheduler 在 Predicates (预选) 阶段就会剔除掉这个 Node，也就不会调度上去。

不满足 nodeSelector 与 affinity

如果 Pod 包含 nodeSelector 指定了节点需要包含的 label，调度器将只会考虑将 Pod 调度到包含这些 label 的 Node 上，如果没有 Node 有这些 label 或者有这些 label 的 Node 其它条件不满足也将会无法调度。参考官方文档：https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/assign-pod-node/#nodeselector

如果 Pod 包含 affinity（亲和性）的配置，调度器根据调度算法也可能算出没有满足条件的 Node，从而无法调度。affinity 有以下几类:

• nodeAffinity: 节点亲和性，可以看成是增强版的 nodeSelector，用于限制 Pod 只允许被调度到某一部分 Node。
• podAffinity: Pod 亲和性，用于将一些有关联的 Pod 调度到同一个地方，同一个地方可以是指同一个节点或同一个可用区的节点等。
• podAntiAffinity: Pod 反亲和性，用于避免将某一类 Pod 调度到同一个地方避免单点故障，比如将集群 DNS 服务的 Pod 副本都调度到不同节点，避免一个节点挂了造成整个集群 DNS 解析失败，使得业务中断。

Node 存在 Pod 没有容忍的污点

如果节点上存在污点 (Taints)，而 Pod 没有响应的容忍 (Tolerations)，Pod 也将不会调度上去。通过 describe node 可以看下 Node 有哪些 Taints:

$ kubectl describe nodes host1
...
Taints:             special=true:NoSchedule
...

污点既可以是手动添加也可以是被自动添加，下面来深入分析一下。

手动添加的污点

通过类似以下方式可以给节点添加污点:

$ kubectl taint node host1 special=true:NoSchedule
node "host1" tainted

另外，有些场景下希望新加的节点默认不调度 Pod，直到调整完节点上某些配置才允许调度，就给新加的节点都加上 node.kubernetes.io/unschedulable 这个污点。

自动添加的污点

如果节点运行状态不正常，污点也可以被自动添加，从 v1.12 开始，TaintNodesByCondition 特性进入 Beta 默认开启，controller manager 会检查 Node 的 Condition，如果命中条件就自动为 Node 加上相应的污点，这些 Condition 与 Taints 的对应关系如下:

Conditon               Value       Taints
--------               -----       ------
OutOfDisk              True        node.kubernetes.io/out-of-disk
Ready                  False       node.kubernetes.io/not-ready
Ready                  Unknown     node.kubernetes.io/unreachable
MemoryPressure         True        node.kubernetes.io/memory-pressure
PIDPressure            True        node.kubernetes.io/pid-pressure
DiskPressure           True        node.kubernetes.io/disk-pressure
NetworkUnavailable     True        node.kubernetes.io/network-unavailable

解释下上面各种条件的意思:

• OutOfDisk 为 True 表示节点磁盘空间不够了
• Ready 为 False 表示节点不健康
• Ready 为 Unknown 表示节点失联，在 node-monitor-grace-period 这么长的时间内没有上报状态 controller-manager 就会将 Node 状态置为 Unknown (默认 40s)
• MemoryPressure 为 True 表示节点内存压力大，实际可用内存很少
• PIDPressure 为 True 表示节点上运行了太多进程，PID 数量不够用了
• DiskPressure 为 True 表示节点上的磁盘可用空间太少了
• NetworkUnavailable 为 True 表示节点上的网络没有正确配置，无法跟其它 Pod 正常通信

另外，在云环境下，比如腾讯云 TKE，添加新节点会先给这个 Node 加上 node.cloudprovider.kubernetes.io/uninitialized 的污点，等 Node 初始化成功后才自动移除这个污点，避免 Pod 被调度到没初始化好的 Node 上。

低版本 kube-scheduler 的 bug

可能是低版本 kube-scheduler 的 bug, 可以升级下调度器版本。

kube-scheduler 没有正常运行

检查 maser 上的 kube-scheduler 是否运行正常，异常的话可以尝试重启临时恢复。

驱逐后其它可用节点与当前节点有状态应用不在同一个可用区

有时候服务部署成功运行过，但在某个时候节点突然挂了，此时就会触发驱逐，创建新的副本调度到其它节点上，对于已经挂载了磁盘的 Pod，它通常需要被调度到跟当前节点和磁盘在同一个可用区，如果集群中同一个可用区的节点不满足调度条件，即使其它可用区节点各种条件都满足，但不跟当前节点在同一个可用区，也是不会调度的。为什么需要限制挂载了磁盘的 Pod 不能漂移到其它可用区的节点？试想一下，云上的磁盘虽然可以被动态挂载到不同机器，但也只是相对同一个数据中心，通常不允许跨数据中心挂载磁盘设备，因为网络时延会极大的降低 IO 速率。