Kubernetes(8)-----kubernetes调度

1.

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。

默认策略可以参考：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/scheduling/kube-scheduler/

调度框架：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/configuration/scheduling-framework/

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。

示例：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
spec:
containers:

• name: nginx
  image: nginx
  nodeName: server3

2.

nodeSelector 是节点选择约束的最简单推荐形式。

给选择的节点添加标签：
kubectl label nodes server2 disktype=ssd

添加 nodeSelector 字段到 pod 配置中：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
labels:
env: test
spec:
containers:

• name: nginx
  image: nginx
  imagePullPolicy: IfNotPresent
  nodeSelector:
  disktype: ssd

3.

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。

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。

参考：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/configuration/assign-pod-node/

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: node-affinity
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:  //必须满足以下要求
           nodeSelectorTerms:
           - matchExpressions:
             - key: disktype //设置一个key 一个磁盘类型
               operator: In
               values:
                 - ssd   //满足ssd格式
                 // 所以还是选在了server12 server12的标签在刚刚设置为ssd
              

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: node-affinity
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: //必须满足
           nodeSelectorTerms:     节点选择器
           - matchExpressions:
             - key: kubernetes.io/hostname
               operator: NotIn
               values:
               - server7   //必须在kubernetes.io/hostname=server7上部署
               - //如下图这个kubernetes.io/hostname=amd64   所以并不满足  就不会这个部署在server7这个节点上，因为倾向满足ssd条件是满足的。
               - //我们如果把这个kubernetes.io/hostname=server7  加到lables上 则会直接部署到 server7 
               - //requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution  的优先级高requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:  //倾向满足
      - weight: 1    //权重 值越大优先级高
        preference:
          matchExpressions:
          - key: disktype
            operator: In
            values:
            - ssd     //同上个pod实验 但不是强制

4.

nodeaffinity还支持多种规则匹配条件的配置如
In：label 的值在列表内
NotIn：label 的值不在列表内
Gt：label 的值大于设置的值，不支持Pod亲和性
Lt：label 的值小于设置的值，不支持pod亲和性
Exists：设置的label 存在
DoesNotExist：设置的 label 不存在

pod 亲和性和反亲和性
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。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx

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:   //podAffinity 亲和性 
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - labelSelector:  //标签选择器
          matchExpressions:
          - key: app   
            operator: In
            values:
            - nginx   //亲和部署国nginx的pod
        topologyKey: kubernetes.io/hostname
        //所以在这个如果你想把某俩个服务部署于一个节点上使用podAffinity
        //我们如果将这个podAffinity 改为  podAntiAffinity 则为反亲和性

将这个podAffinity 改为 podAntiAffinity 则为反亲和性:

5.

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。

可以使用命令 kubectl taint 给节点增加一个 taint：
$ 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

其中[effect] 可取值： [ NoSchedule | PreferNoSchedule | NoExecute ]
NoSchedule：POD 不会被调度到标记为 taints 节点。
PreferNoSchedule：NoSchedule 的软策略版本。
NoExecute：该选项意味着一旦 Taint 生效，如该节点内正在运行的 POD 没有对应 Tolerate 设置，会直接被逐出。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: web-server
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx

正常运行

给Server1节点打上taint：
$ kubectl taint node server1 key1=v1:NoExecute
node/server1 tainted
可以看到server7上的Pod被驱离：

此时容忍标签的作用就来了！

tolerations:
      - key: "key1"
        operator: "Equal"
        value: "v1"
        effect: "NoExecute"

server7又站起来啦！