k8s - pod调度（定向调度）

pod 调度

在默认情况下，一个Pod在哪个Node节点上运行，是由Scheduler组件采用相应的算法计算出来的，这个过程是不受人工控制的。但是在实际使用中，这并不满足的需求，因为很多情况下，我们想控制某些Pod到达某些节点上，那么应该怎么做呢？这就要求了解kubernetes对Pod的调度规则，kubernetes提供了四大类调度方式：

• 自动调度：运行在哪个节点上完全由Scheduler经过一系列的算法计算得出
• 定向调度：NodeName、NodeSelector
• 亲和性调度：NodeAffinity、PodAffinity、PodAntiAffinity
• 污点（容忍）调度：Taints、Toleration

定向调度

定向调度，指的是利用在pod上声明nodeName或者nodeSelector，以此将Pod调度到期望的node节点上。注意，这里的调度是强制的，这就意味着即使要调度的目标Node不存在，也会向上面进行调度，只不过pod运行失败而已。

1. NodeName
   NodeName用于强制约束将Pod调度到指定的Name的Node节点上。这种方式，其实是直接跳过Scheduler的调度逻辑，直接将Pod调度到指定名称的节点。

# vim pod-nodename.yaml
编辑一个 yaml 文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-nodename
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest
    imagePullPolicy: Always
  nodeName: k8s-node3
  restartPolicy: Always

# 使用 yaml 文件创建 pod
[root@k8s-master pod-files]# kubectl apply -f pod-nodename.yaml
pod/pod-nodename created

# 查看 pod 详情
[root@k8s-master pod-files]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP       NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-nodename   0/1     Pending   0          3s    <none>   k8s-node3   <none>           <none>

# 上面 yaml 文件中，NodeName 指定的是 k8s-node3 节点，查看详情确实也是调度到了 k8s-nodes3 上，但是状态却一直是 pending；
# 这是因为集群中没有 node3 这个节点，而 nodename 相当于强制调度，因此就算集群中没有 node3 也会强行调度的，所以是 pending；

[root@k8s-master pod-files]# kubectl get nodes
NAME        STATUS   ROLES    AGE    VERSION
k8s-node1   Ready    <none>   150d   v1.16.0
k8s-node2   Ready    <none>   150d   v1.16.0

2. NodeSelector
   NodeSelector用于将pod调度到添加了指定标签的node节点上。它是通过kubernetes的label-selector机制实现的，也就是说，在pod创建之前，会由scheduler使用MatchNodeSelector调度策略进行label匹配，找出目标node，然后将pod调度到目标节点，该匹配规则是强制约束。

# 先给两个节点分别打上标签

[root@k8s-master ~]# kubectl label nodes k8s-node1 nodeenv=pro
node/k8s-node1 labeled
[root@k8s-master ~]# kubectl label nodes k8s-node2 nodeenv=test
node/k8s-node2 labeled

# 创建一个pod-nodeselector.yaml文件

[root@k8s-master ~]# cat yaml-files/pod-files/pod-nodeselector.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-nodeselector
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest
    imagePullPolicy: IfNotPresent
  nodeSelector:
    nodeenv: pro # 指定调度到具有nodeenv=pro标签的节点上

[root@k8s-master ~]# kubectl get nodes --show-labels
NAME        STATUS   ROLES    AGE    VERSION   LABELS
k8s-node1   Ready    >   150d   v1.16.0   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-node1,kubernetes.io/os=linux,nodeenv=pro
k8s-node2   Ready    >   150d   v1.16.0   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-node2,kubernetes.io/os=linux,nodeenv=test

# 创建 pod
[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f yaml-files/pod-files/pod-nodeselector.yaml
pod/pod-nodeselector created

# 查看 pod，是被调度到了 k8s-node1，符合预期
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod -n dev -o wide
NAME               READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-nodeselector   1/1     Running   0          7s    10.244.0.113   k8s-node1   >           >

# 接下来，删除pod，修改nodeSelector的值为nodeenv: propro（不存在打有此标签的节点）
[root@k8s-master ~]# kubectl delete -f yaml-files/pod-files/pod-nodeselector.yaml
pod "pod-nodeselector" deleted
[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f yaml-files/pod-files/pod-nodeselector.yaml
pod/pod-nodeselector created

# 再次查看，发现 pod 无法正常运行,Node 的值为 none
[root@k8s-master ~]# kubectl get pods -n dev -o wide
NAME               READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP       NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-nodeselector   0/1     Pending   0          18s   >   >   >           >


# 查看详情,发现 node selector 匹配失败的提示：没有可以匹配到的节点，所以是 pending 状态
[root@k8s-master ~]# kubectl describe pods/pod-nodeselector -n dev
Events:
  Type     Reason            Age        From               Message
  ----     ------            ----       ----               -------
  Warning  FailedScheduling    default-scheduler  0/2 nodes are available: 2 node(s) didn't match node selector.