亲和性调度
两种定向调度的方式,使用起来非常方便,但是也有一定的问题,
那就是如果没有满足条件的Node,那么Pod将不会被运行,即使在集群中还有可用Node列表也不行,这就限制了它的使用场景。
基于上面的问题,kubernetes还提供了一种亲和性调度(Affinity)。
它在NodeSelector的基础之上的进行了扩展,可以通过配置的形式,实现优先选择满足条件的Node进行调度,如果没有,也可以调度到不满足条件的节点上,使调度更加灵活。
Affinity主要分为三类:
nodeAffinity(node亲和性): 以node为目标,解决pod可以调度到哪些node的问题 podAffinity(pod亲和性) : 以pod为目标,解决pod可以和哪些已存在的pod部署在同一个拓扑域中的问题使用场景
podAntiAffinity(pod反亲和性) : 以pod为目标,解决pod不能和哪些已存在pod部署在同一个拓扑域中的问题
关于亲和性(反亲和性)使用场景的说明: > 亲和性:如果两个应用频繁交互,那就有必要利用亲和性让两个应用的尽可能的靠近,这样可以减少因网络通信而带来的性能损耗。 > 反亲和性:当应用的采用多副本部署时,有必要采用反亲和性让各个应用实例打散分布在各个node上,这样可以提高服务的高可用性。
NodeAffinity
NodeAffinity的可配置项
pod.spec.affinity.nodeAffinity requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution # Node节点必须满足指定的所有规则才可以,相当于硬限制 nodeSelectorTerms 节点选择列表 matchFields 按节点字段列出的节点选择器要求列表 matchExpressions 按节点标签列出的节点选择器要求列表(推荐) key 键 values 值 operator 关系符 支持Exists, DoesNotExist, In, NotIn, Gt(大于), Lt(小于) 注:matchFields 也支持key、values、operator关系符的使用说明:
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution #优先调度到满足指定的规则的Node,相当于软限制 (倾向) preference 一个节点选择器项,与相应的权重相关联 matchFields 按节点字段列出的节点选择器要求列表 matchExpressions 按节点标签列出的节点选择器要求列表(推荐) key 键 values 值 operator 关系符 支持In, NotIn, Exists, DoesNotExist, Gt, Lt weight 倾向权重,在范围1-100(权重越大,优先级越高)
- matchExpressions: - key: nodeenv operator: Exists # 匹配存在标签的key为nodeenv的节点(常用) - key: nodeenv operator: In # 匹配标签的key为nodeenv,且value是"xxx"或"yyy"的节点(常用) values: ["xxx","yyy"] - key: nodeenv operator: Gt # 匹配标签的key为nodeenv,且value大于"xxx"的节点 values: "xxx"
案例一
演示一下requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution的使用
创建pod-nodeaffinity-required.yaml
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-nodeaffinity-required namespace: dev spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.17.1 affinity: #亲和性设置 nodeAffinity: #设置node亲和性 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 硬限制 nodeSelectorTerms: - matchExpressions: # 匹配env的值在["xxx","yyy"]中的标签 - key: nodeenv operator: In values: ["xxx","yyy"] #目前nodeenv不满足
创建Pod并观察
# 创建pod [root@master ~]# kubectl create -f pod-nodeaffinity-required.yaml # 查看pod状态 (运行失败) [root@master ~]# kubectl get pods pod-nodeaffinity-required -n dev -o wide # 查看Pod的详情 # 发现调度失败,提示node选择失败 [root@master ~]# kubectl describe pod pod-nodeaffinity-required -n dev
![](/i/l/?n=22&i=blog/3011395/202211/3011395-20221115182811079-966382982.png)
#接下来,停止pod [root@master ~]# kubectl delete -f pod-nodeaffinity-required.yaml # 修改文件,将values: ["xxx","yyy"]改成 ["pro","yyy"] node1的nodeenv是pro [root@master ~]# vim pod-nodeaffinity-required.yaml # 再次启动 [root@master ~]# kubectl create -f pod-nodeaffinity-required.yaml # 此时查看,发现调度成功,已经将pod调度到了node1上 [root@master ~]# kubectl get pods pod-nodeaffinity-required -n dev -o wide
案例二
演示requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution的使用
创建pod-nodeaffinity-preferred.yaml
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-nodeaffinity-preferred namespace: dev spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.17.1 affinity: #亲和性设置 nodeAffinity: #设置node亲和性 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 软限制 - weight: 1 #只有一个软限制时,可省略 preference: matchExpressions: # 匹配env的值在["xxx","yyy"]中的标签(当前环境没有) - key: nodeenv operator: In values: ["xxx","yyy"]
创建Pod并观察
# 创建pod [root@master ~]# kubectl create -f pod-nodeaffinity-preferred.yaml # 查看pod状态 (运行成功)没有满足的节点,就随机到任意一个节点上 [root@master ~]# kubectl get pod pod-nodeaffinity-preferred -n dev
![](/i/l/?n=22&i=blog/3011395/202211/3011395-20221115182811084-1267544545.png)
NodeAffinity规则设置的注意事项:
1 如果同时定义了nodeSelector和nodeAffinity,那么必须两个条件同时满足,Pod才能运行在指定的Node上 2 如果nodeAffinity指定了多个nodeSelectorTerms,那么只需要其中一个能够匹配成功即可 3 如果一个nodeSelectorTerms中有多个matchExpressions ,则一个节点必须满足所有的才能匹配成功 4 如果一个pod所在的Node在Pod运行期间其标签发生了改变,不再符合该Pod的节点亲和性需求,则系统将忽略此变化 注: nodeSelector 节点标签选择器 nodeAffinity 节点亲和性 nodeSelectorTerms 节点选择列表 matchExpressions 节点标签列出的节点选择器要求列表
PodAffinity
PodAffinity主要实现以运行的Pod为参照,实现让新创建的Pod跟参照pod在一个区域的功能。
PodAffinity可配置项
pod.spec.affinity.podAffinity requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 硬限制 namespaces 指定参照pod的namespace topologyKey 指定调度作用域 labelSelector 标签选择器 matchExpressions 按节点标签列出的节点选择器要求列表(推荐) key 键 values 值 operator 关系符 支持In, NotIn, Exists, DoesNotExist. matchLabels 指多个matchExpressions映射的内容topologyKey用于指定调度时作用域,例如:
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 软限制 podAffinityTerm 选项 namespaces topologyKey labelSelector matchExpressions key 键 values 值 operator matchLabels weight 倾向权重,在范围1-100
如果指定为kubernetes.io/hostname,那就是以Node节点为区分范围 如果指定为beta.kubernetes.io/os,则以Node节点的操作系统类型来区分
案例
演示requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution的使用
1)首先创建一个参照Pod,pod-podaffinity-target.yaml:
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-podaffinity-target namespace: dev labels: podenv: pro #设置标签 spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.17.1 nodeName: node1 # 将目标pod名确指定到node1上
启动Pod并观察
# 启动目标pod [root@master ~]# kubectl create -f pod-podaffinity-target.yaml # 查看pod状况 [root@master ~]# kubectl get pods pod-podaffinity-target -n dev 显示标签 [root@master ~]# kubectl get pods pod-podaffinity-target -n dev --show-labels
![](/i/l/?n=22&i=blog/3011395/202211/3011395-20221115182811166-1183213253.png)
2)创建pod-podaffinity-required.yaml,内容如下:
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-podaffinity-required namespace: dev spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.17.1 affinity: #亲和性设置 podAffinity: #设置pod亲和性 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 硬限制 - labelSelector: matchExpressions: # 匹配env的值在["xxx","yyy"]中的标签 - key: podenv operator: In values: ["xxx","yyy"] topologyKey: kubernetes.io/hostname 上面配置表达的意思是:新Pod必须要与拥有标签nodeenv=xxx或者nodeenv=yyy的pod在同一Node上;
显然现在没有这样pod,接下来,运行测试一下。
启动Pod并观察
# 启动pod [root@master ~]# kubectl create -f pod-podaffinity-required.yaml # 查看pod状态,发现未运行 [root@master ~]# kubectl get pods pod-podaffinity-required -n dev # 查看详细信息 [root@master ~]# kubectl describe pods pod-podaffinity-required -n dev
![](/i/l/?n=22&i=blog/3011395/202211/3011395-20221115182811162-1502405167.png)
# 接下来修改 values: ["xxx","yyy"],改为values:["pro","yyy"] # 意思是:新Pod必须要与拥有标签nodeenv=pro或者nodeenv=yyy的pod在同一Node上 [root@master ~]# vim pod-podaffinity-required.yaml # 然后重新创建pod,查看效果 [root@master ~]# kubectl delete -f pod-podaffinity-required.yaml [root@master ~]# kubectl create -f pod-podaffinity-required.yaml # 发现此时Pod运行正常 [root@master ~]# kubectl get pods pod-podaffinity-required -n dev -o wide
注:关于PodAffinity的 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution,这里不再演示。
PodAntiAffinity
PodAntiAffinity主要实现以运行的Pod为参照,让新创建的Pod跟参照pod不在一个区域中的功能。
案例
它的配置方式和选项跟PodAffinty是一样的,这里不再做详细解释,直接做一个测试案例。
1)继续使用上个案例中目标pod
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev -o wide --show-labels
2)创建pod-podantiaffinity-required.yaml,内容如下:
apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: pod-podantiaffinity-required namespace: dev spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.17.1 affinity: #亲和性设置 podAntiAffinity: #设置pod反亲和性 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 硬限制 - labelSelector: matchExpressions: # 匹配podenv的值在["pro"]中的标签 - key: podenv operator: In values: ["pro"] topologyKey: kubernetes.io/hostname 上面配置表达的意思是:新Pod必须要与拥有标签nodeenv=pro的pod不在同一Node上,运行测试一下。
创建Pod并测试
# 创建pod [root@master ~]# kubectl create -f pod-podantiaffinity-required.yaml # 查看pod # 发现调度到了node2上 [root@master ~]# kubectl get pods pod-podantiaffinity-required -n dev -o wide 注:目标pod在node1上,有标签podenv=pro
参考
黑马B站k8s课程https://www.bilibili.com/video/BV1Qv41167ck/ https://gitee.com/yooome/golang/blob/main/k8s%E8%AF%A6%E7%BB%86%E6%95%99%E7%A8%8B-%E8%B0%83%E6%95%B4%E7%89%88/k8s%E8%AF%A6%E7%BB%86%E6%95%99%E7%A8%8B.md https://www.yuque.com/fairy-era/yg511q/xyqxge标签:亲和性,required,调度,master,Pod,root,pod From: https://www.cnblogs.com/gys001/p/16894250.html