k8s nodeSelector和affinity調度親和性的實現方法

本篇內容主要講解“k8s nodeSelector和affinity調度親和性的實現方法”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“k8s nodeSelector和affinity調度親和性的實現方法”吧!

nodeSelector

1.分配pod到node的方法

通過node label selector實現約束pod運行到指定節點,有兩種方法 nodeSelector 以及affinity

2.nodeSelector 是k8s早起提供的節點選擇器實現

1）首先為nodes打對應的label
kubectl label nodes master disktype=ssd
2)創建yaml文件，nginx-pod.yaml

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

創建pod

kubectl create -f nginx-pod.yaml
節點默認的label
kubectl get nodes -o yaml 可以看到默認節點的label,也可以使用這些label進行約束

alpha.kubernetes.io/fluentd-ds-ready: "true"
beta.kubernetes.io/arch: amd64
beta.kubernetes.io/os: linux
disktype: ssd
kubeadm.alpha.kubernetes.io/role: master
kubernetes.io/hostname: master

親和性和反親和性

根據類型有

nodeAffinity（主機親和性），
podAffinity（POD親和性）
podAntiAffinity（POD反親和性）。

三種親和性和反親和性策略的比較如下表所示：

對于親和性和反親和性，每種都有三種規則可以設置：

RequiredDuringSchedulingRequiredDuringExecution ：在調度期間要求滿足親和性或者反親和性規則，如果不能滿足規則，則POD不能被調度到對應的主機上。在之后的運行過程中，如果因為某些原因（比如修改label）導致規則不能滿足，系統會嘗試把POD從主機上刪除（現在版本還不支持）。

RequiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ：在調度期間要求滿足親和性或者反親和性規則，如果不能滿足規則，則POD不能被調度到對應的主機上。在之后的運行過程中，系統不會再檢查這些規則是否滿足。

PreferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ：在調度期間盡量滿足親和性或者反親和性規則，如果不能滿足規則，POD也有可能被調度到對應的主機上。在之后的運行過程中，系統不會再檢查這些規則是否滿足。

使用場景介紹

nodeAffinity使用場景 ：

• 將S1服務的所有Pod部署到指定的符合標簽規則的主機上。

• 將S1服務的所有Pod部署到除部分主機外的其他主機上。

podAffinity使用場景 ：

• 將某一特定服務的pod部署在同一拓撲域中，不用指定具體的拓撲域。

• 如果S1服務使用S2服務，為了減少它們之間的網絡延遲（或其它原因），把S1服務的POD和S2服務的pod部署在同一拓撲域中。

podAntiAffinity使用場 景：

• 將一個服務的POD分散在不同的主機或者拓撲域中，提高服務本身的穩定性。

• 給POD對于一個節點的獨占訪問權限來保證資源隔離，保證不會有其它pod來分享節點資源。

• 把可能會相互影響的服務的POD分散在不同的主機上。

NodeAffinity

參考：https://k8smeetup.github.io/docs/concepts/configuration/assign-pod-node/#node-親和性beta-特性

requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution的示例

下面這個例子使用nodeAffinity把POD部署到主機mesos-slave1和mesos-slave2上面

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-node-affinity
  annotations:
    scheduler.alpha.kubernetes.io/affinity: >
      {
        "nodeAffinity": {
          "requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution": {
            "nodeSelectorTerms": [
              {
                "matchExpressions": [
                  {
                    "key": "kubernetes.io/hostname",
                    "operator": "In",
                    "values": [“mesos-slave1″,”mesos-slave2”]
                  }
                ]
              }
            ]
          }
        }
      }
    another-annotation-key: another-annotation-value
spec:
  containers:
  - name: with-node-affinity
    image: gcr.io/google_containers/pause:2.0

我們可以看到NodeSelectorTerms可以有多個，之間是或的關系，滿足任意一個既滿足，，MatchExpressions也可以有多個，他們之間是且的關系 必須都滿足。

preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 例子

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-labels
  annotations:
    scheduler.alpha.kubernetes.io/affinity: >
    {
       "nodeAffinity": {
          "preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution": [
                {
                    "weight" : 1,
                    "preference": {
                        "matchExpressions": [
                            {
                                "key": "disktype",
                                "operator": "In",
                                "values": ["ssd"]
                            }
                        ]
                    }
                }
            ]
        }
    }
    another-annotation-key: another-annotation-value
spec:
  containers:
  - name: test-affinity
    env:
      - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
        value: pass
    image: mysql

preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution值為列表，根據權重決定順序
MatchExpressions 值為列表 關系為且，必須都滿足

Inter-pod affinity and anti-affinity

Inter-pod affinity 是根據通過已運行在節點上的pod的標簽而不是node的標簽來決定被調度pod的運行節點，因為pod運行在指定的namespace所以需要自己指定運行pod的namesapce

anti-affinity 和Inter-pod affinity相反

在下面這個例子中，定義了一個Pod親和性和一個Pod反親和性規則。其中Pod親和性規則是一定要滿足的，Pod反親和性規則是參考滿足的。

Pod親和性規則的含義是：Pod必須部署在一個節點上，這個節點上至少有一個正在運行的Pod，這個Pod的security屬性取值是“S1”，并且要求部署的節點同正在運行的Pod所在節點都在相同的云服務區域中，也就是“topologyKey:failure-domain.beta.kubernetes.io/zone”。換言之，一旦某個區域出了問題，我們希望這些 Pod 能夠再次遷移到同一個區域。

Pod反親和性規則的含義是，Pod不能部署在一個節點上，這個節點上正在運行的Pod中security屬性取值是“S2”，并且新部署的Pod不能同security屬性取值是“S2”的Pod在相同的主機上，也就是“topologyKey: kubernetes.io/hostname”。

matchExpressions中operator的取值包括In、NotIn、Exists、DoesNotExist、Gt和Lt。topologyKey的取值包括：

1.   kubernetes.io/hostname       同一個主機

    

• 1

2.   failure-domain.beta.kubernetes.io/zone      同一個云服務區

    

• 1

3.   failure-domain.beta.kubernetes.io/region    同一個區域

    

• 1

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-pod-affinity
  annotations:
    scheduler.alpha.kubernetes.io/affinity: >
        {
          "podAffinity": {
            "requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution": [
              {
                "labelSelector": {
                  "matchExpressions": [
                    {
                      "key": "security",
                      "operator": "In",
                      "values": ["S1"]
                    }
                  ]
                },
                "topologyKey": "failure-domain.beta.kubernetes.io/zone"
             }
            ]
           },
          "podAntiAffinity": {
            "requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution": [
              {
                "labelSelector": {
                  "matchExpressions": [
                    {
                      "key": "security",
                      "operator": "In",
                      "values": ["S2"]
                    }
                  ]
                },
                "topologyKey": "kubernetes.io/hostname"
             }
            ]
           }
         }
spec:
  containers:
  - name: with-pod-affinity
    image: gcr.io/google_containers/pause:2.0

到此，相信大家對“k8s nodeSelector和affinity調度親和性的實現方法”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！