kubernetes集群之pod调度、亲和性与反亲和性
kubernetes集群之pod调度、亲和性与反亲和性
- 一、pod调度
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- 1. nodename
- 2. nodeSelector
- 二、亲和与反亲和
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- 1. 节点亲和
- 2. pod亲和与反亲和
- 三、Tolerations容忍度
一、pod调度
调度器通过 kubernetes 的 watch 机制来发现集群中新创建且尚未被调度到 Node 上的 Pod。调度器会将发现的每一个未调度的 Pod 调度到一个合适的 Node 上来运行。
kube-scheduler 是 Kubernetes 集群的默认调度器，并且是集群控制面的一部分。如果你真的希望或者有这方面的需求，kube-scheduler 在设计上是允许你自己写一个调度组件并替换原有的 kube-scheduler。
在做调度决定时需要考虑的因素包括：单独和整体的资源请求、硬件/软件/策略限制、亲和以及反亲和要求、数据局域性、负载间的干扰等等。
1. nodename
nodeName 是节点选择约束的最简单方法，但一般不推荐。如果 nodeName 在 PodSpec 中指定了，则它优先于其他的节点选择方法。
使用 nodeName 来选择节点的一些限制：
如果指定的节点不存在。
如果指定的节点没有资源来容纳 pod，则pod 调度失败。
云环境中的节点名称并非总是可预测或稳定的。
vim pod.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
nodeName: server3 ##指定pod调度到server3节点
kubectl apply -f pod.yml
kubectl get pod -o wide
2. nodeSelector
nodeSelector是节点选择约束的最简单推荐形式
编辑pod.yaml文件
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
nodeSelector: ##按照所添加的标签选择节点
disktype: ssd
执行文件
未匹配到标签时，pod将一直处于pending状态
所以要添加标签：
二、亲和与反亲和
nodeSelector 提供了一种非常简单的方法来将 pod 约束到具有特定标签的节点上。亲和/反亲和功能极大地扩展了你可以表达约束的类型。
你可以发现规则是“软”/“偏好”，而不是硬性要求，因此，如果调度器无法满足该要求，仍然调度该 pod
你可以使用节点上的 pod 的标签来约束，而不是使用节点本身的标签，来允许哪些 pod 可以或者不可以被放置在一起。
1. 节点亲和
节点亲和
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 必须满足
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 倾向满足
IgnoreDuringExecution 表示如果在Pod运行期间Node的标签发生变化，导致亲和性策略不能满足，则继续运行当前的Pod。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: node-affinity
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
affinity:
nodeAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: disktype
operator: In
values:
- ssd
在pod1文件更改为如下内容：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: node-affinity
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
affinity:
nodeAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: ##必须满足
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: kubernetes.io/hostname
operator: NotIn
values:
- server1
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: ##倾向满足
- weight: 1
preference:
matchExpressions:
- key: disktype
operator: In
values:
- ssd
kubectl apply -f pod.yml
kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
node-affinity 1/1 Running 0 5s 10.244.1.33 server3
2. pod亲和与反亲和
podAffinity 主要解决POD可以和哪些POD部署在同一个拓扑域中的问题（拓扑域用主机标签实现，可以是单个主机，也可以是多个主机组成的cluster、zone等。）
podAntiAffinity主要解决POD不能和哪些POD部署在同一个拓扑域中的问题。它们处理的是Kubernetes集群内部POD和POD之间的关系。
Pod 间亲和与反亲和在与更高级别的集合（例如 ReplicaSets，StatefulSets，Deployments 等）一起使用时，它们可能更加有用。可以轻松配置一组应位于相同定义拓扑（例如，节点）中的工作负载。
vim pod2.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
更改pod2文件内容如下
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: mysql
labels:
app: mysql
spec:
containers:
- name: mysql
image: mysql
env:
- name: "MYSQL_ROOT_PASSWORD"
value: "westos"
affinity:
podAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
- labelSelector:
matchExpressions:
- key: app
operator: In
values:
- nginx
topologyKey: kubernetes.io/hostname
此时可以看到mysql和nginx在一个节点server4上：
反亲和：
将 podAffinity更改为 podAntiAffinity：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: mysql
labels:
app: mysql
spec:
containers:
- name: mysql
image: mysql
env:
- name: "MYSQL_ROOT_PASSWORD"
value: "westos"
affinity:
podAntiAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
- labelSelector:
matchExpressions:
- key: app
operator: In
values:
- nginx
topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
此时他们已经处于不同节点：server3，4
三、Tolerations容忍度
NodeAffinity节点亲和性，是Pod上定义的一种属性，使Pod能够按我们的要求调度到某个Node上，而Taints则恰恰相反，它可以让Node拒绝运行Pod，甚至驱逐Pod。
Taints(污点)是Node的一个属性，设置了Taints后，所以Kubernetes是不会将Pod调度到这个Node上的，于是Kubernetes就给Pod设置了个属性Tolerations(容忍)，只要Pod能够容忍Node上的污点，那么Kubernetes就会忽略Node上的污点，就能够(不是必须)把Pod调度过去。
kubectl taint nodes node1 key=value:NoSchedule //创建
kubectl describe nodes server1 |grep Taints //查询
kubectl taint nodes node1 key:NoSchedule- //删除
部属myapp deployment：