六、Kubernetes节点与 Pod 亲和性

Kubernetes节点与 Pod 亲和性

一、节点亲和性策略介绍

​pod.spec.nodeAffinity

• preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：软策略

• requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：硬策略

preferred：首选，较喜欢 required：需要，必修

键值运算关系：

• In：label 的值在某个列表中

• NotIn：label 的值不在某个列表中

• Gt：label 的值大于某个值

• Lt：label 的值小于某个值

• Exists：某个 label 存在

• DoesNotExist：某个 label 不存在

二、节点与Pod硬亲和性

requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution

#创建pod的模板yaml文件
vim affinity.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: affinity
  labels:
    app: node-affinity-pod
spec:
  containers:
  - name: with-node-affinity
    image: docker.io/nginx
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: kubernetes.io/hostname
            operator: NotIn
            values:
            - node-1

通过修改 Pod 名称的方式多创建几个 Pod 查看结果：

这个时候，我们将 operator 修改为 “In” ，node-1 修改为 node-3，

vim affinity.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: affinity-3
  labels:
    app: node-affinity-pod
spec:
  containers:
  - name: with-node-affinity
    image: docker.io/nginx
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: kubernetes.io/hostname
            operator: In
            values:
            - node-3

查看下结果：

这个时候可以看到，我们新创建的 Pod 一直处于 Pending 的状态，这是因为我们没有Node-3这个节点，且采用的是硬亲和性策略的原因所导致的。

三、节点与Pod软亲和性

preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
为了解决上述因为硬亲和性创建Pod不成功的问题，我们通过设置软亲和性策略后再次创建一个pod affinity-pod-a测试。

vim affinity-1.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: affinity-a
  labels:
    app: node-affinity-pod-a
spec:
  containers:
  - name: with-node-affinity-a
    image: docker.io/nginx
  affinity:
    nodeAffinity:
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 1
        preference:
          matchExpressions:
          - key: kubernetes.io/hostname
            operator: In
            values:
            - node-3

我们没有 node-3 节点，这个时候我们创建看一下：

我们再将 node-3 修改为 node-1 看一下：

通过实验我们得出关于节点与pod亲和力策略

• 硬限制是：我必须在某个节点或我必须不在某个节点。

• 软限制是：我想在某个节点或我不想在某个节点，实在不行，我也可以将就。

​软硬限制结合策略
策略优先级：先满足硬限制，然后满足软限制

软硬限制可以结合使用，先满足硬限制，然后满足软限制=

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: affinity
  labels:
    app: node-affinity-pod
spec:
  containers:
  - name: with-node-affinity
    image: docker.io/nginx
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: kubernetes.io/hostname
            operator: NotIn
            values:
            - node-2
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 1
        preference:
          matchExpressions:
          - key: source
            operator: In
            values:
            - zutuanxue_com

四、Pod 亲和性

​pod.spec.affinity.podAffinity/podAntiAffinity

• preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：软策略

• requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：硬策略

podAffinity: pod之间亲和，pod在同一网段 podAntiAffinity：pod之间反亲和，pod在不同网段

4.1、pod亲和性

vim test-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-1
  labels:
    app: pod-1
spec:
  containers:
  - name: pod-1
    image: docker.io/busybox
    command: [ "/bin/sh", "-c", "sleep 600s" ]
    
#-----------------------------# 分割线 #--------------------------------------#

vim affinity-pod.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-3
  labels:
    app: pod-3
spec:
  containers:
  - name: pod-3
    image: docker.io/nginx
  affinity:
    podAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - labelSelector:
          matchExpressions:
          - key: app
            operator: In
            values:
            - pod-1
        topologyKey: kubernetes.io/hostname

​我们来看一下结果：

五、关于亲和性总结

调度策略	匹配标签	操作符	拓扑域支持	调度目标
nodeAffinity	主机	In, NotIn, Exists,DoesNotExist, Gt, Lt	否	指定主机
podAffinity	POD	In, NotIn, Exists,DoesNotExist	是	POD与指定POD同一拓扑域
podAnitAffinity	POD	In, NotIn, Exists,DoesNotExist	是	POD与指定POD不在同一拓扑域