【云原生】Kubernetes节点亲和性分配 Pod
目录
1 给节点添加标签
2 根据选择节点标签指派 pod 到指定节点[nodeSelector]
3 根据节点名称指派 pod 到指定节点[nodeName]
4 根据 亲和性和反亲和性 指派 pod 到指定节点
5 节点亲和性权重
6 pod 间亲和性和反亲和性及权重
7 污点和容忍度
8 Pod 拓扑分布约束
官方地址: 将 Pod 指派给节点 | Kubernetes
你可以约束一个 Pod 以便 限制 其只能在特定的节点上运行， 或优先在特定的节点上运行。 有几种方法可以实现这点，推荐的方法都是用 标签选择算符来进行选择。 通常这样的约束不是必须的，因为调度器将自动进行合理的放置（比如，将 Pod 分散到节点上， 而不是将 Pod 放置在可用资源不足的节点上等等）。但在某些情况下，你可能需要进一步控制 Pod 被部署到哪个节点。例如，确保 Pod 最终落在连接了 SSD 的机器上， 或者将来自两个不同的服务且有大量通信的 Pods 被放置在同一个可用区。
你可以使用下列方法中的任何一种来选择 Kubernetes 对特定 Pod 的调度：
-
与节点标签匹配的 nodeSelector 推荐
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亲和性与反亲和性 推荐
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nodeName
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Pod 拓扑分布约束 推荐
定义: 使用节点亲和性可以把 Kubernetes Pod 分配到特定节点。
1 给节点添加标签
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列出集群中的节点及其标签：
$ kubectl get nodes --show-labels #输出类似于此： NAME STATUS ROLES AGE VERSION LABELS k8s-node1 Ready control-plane 10d v1.26.0 beta.kubernetes.io/arch=arm64,beta.kubernetes.io/os=linux... k8s-node2 Ready <none> 10d v1.26.0 beta.kubernetes.io/arch=arm64,beta.kubernetes.io/os=linux... k8s-node3 Ready <none> 10d v1.26.0 beta.kubernetes.io/arch=arm64,beta.kubernetes.io/os=linux... -
选择一个节点，给它添加一个标签：
kubectl label nodes k8s-node1(节点名称) disktype=ssd -
验证你所选节点具有
disktype=ssd标签：$ kubectl get nodes --show-labels #输出类似于此： NAME STATUS ROLES AGE VERSION LABELS k8s-node1 Ready control-plane 10d v1.26.0 beta.kubernetes.io/arch=arm64,beta.kubernetes.io/os=linux,disktype=ssd... k8s-node2 Ready <none> 10d v1.26.0 beta.kubernetes.io/arch=arm64,beta.kubernetes.io/os=linux... k8s-node3 Ready <none> 10d v1.26.0 beta.kubernetes.io/arch=arm64,beta.kubernetes.io/os=linux...
2 根据选择节点标签指派 pod 到指定节点[nodeSelector]
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginxlabels:env: nginx
spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.19imagePullPolicy: IfNotPresentnodeSelector:disktype: ssd # 选择节点为标签为 ssd 的节点3 根据节点名称指派 pod 到指定节点[nodeName]
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: nginx
spec:nodeName: worker1 # 调度 Pod 到特定的节点containers:- name: nginximage: nginximagePullPolicy: IfNotPresent4 根据 亲和性和反亲和性 指派 pod 到指定节点
官网地址: 将 Pod 指派给节点 | Kubernetes
说明
nodeSelector 提供了一种最简单的方法来将 Pod 约束到具有特定标签的节点上。 亲和性和反亲和性扩展了你可以定义的约束类型。使用亲和性与反亲和性的一些好处有：
-
亲和性、反亲和性语言的表达能力更强。
nodeSelector只能选择拥有所有指定标签的节点。 亲和性、反亲和性为你提供对选择逻辑的更强控制能力。 -
你可以标明某规则是“软需求”或者“偏好”，这样调度器在无法找到匹配节点时仍然调度该 Pod。
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你可以使用节点上（或其他拓扑域中）运行的其他 Pod 的标签来实施调度约束， 而不是只能使用节点本身的标签。这个能力让你能够定义规则允许哪些 Pod 可以被放置在一起。
亲和性功能由两种类型的亲和性组成：
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节点亲和性功能类似于
nodeSelector字段，但它的表达能力更强，并且允许你指定软规则。 -
Pod 间亲和性/反亲和性允许你根据其他 Pod 的标签来约束 Pod。
节点亲和性概念上类似于 nodeSelector， 它使你可以根据节点上的标签来约束 Pod 可以调度到哪些节点上。 节点亲和性有两种：
-
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution： 调度器只有在规则被满足的时候才能执行调度。此功能类似于nodeSelector， 但其语法表达能力更强。 -
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution： 调度器会尝试寻找满足对应规则的节点。如果找不到匹配的节点，调度器仍然会调度该 Pod。
注意：在上述类型中，IgnoredDuringExecution 意味着如果节点标签在 Kubernetes 调度 Pod 后发生了变更，Pod 仍将继续运行。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: with-node-affinity
spec:affinity:nodeAffinity:#节点必须包含一个键名为 ssd 的标签， 并且该标签的取值必须为 fast 或 superfast。requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: nodeSelectorTerms:- matchExpressions:- key: ssdoperator: Invalues:- fast- superfastcontainers:- name: nginximage: nginx:1.19注意: 你可以使用 In、NotIn、Exists、DoesNotExist、Gt 和 Lt 之一作为操作符。NotIn 和 DoesNotExist 可用来实现节点反亲和性行为。
5 节点亲和性权重
你可以为 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 亲和性类型的每个实例设置 weight 字段，其取值范围是 1 到 100。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: with-node-affinity
spec:affinity:nodeAffinity:#节点最好具有一个键名为 app 且取值为 fast 的标签。preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:- weight: 1 #取值范围是 1 到 100preference:matchExpressions:- key: ssdoperator: Invalues:- fast- weight: 50preference:matchExpressions:- key: appoperator: Invalues:- democontainers:- name: nginximage: nginx:1.196 pod 间亲和性和反亲和性及权重
与节点亲和性类似，Pod 的亲和性与反亲和性也有两种类型：
-
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution -
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
例如，你可以使用 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 亲和性来告诉调度器， 将两个服务的 Pod 放到同一个云提供商可用区内，因为它们彼此之间通信非常频繁。 类似地，你可以使用 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 反亲和性来将同一服务的多个 Pod 分布到多个云提供商可用区中。
要使用 Pod 间亲和性，可以使用 Pod 规约中的 spec.affinity.podAffinity 字段。 对于 Pod 间反亲和性，可以使用 Pod 规约中的 spec.affinity.podAntiAffinity 字段。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: redislabels:app: redis
spec:containers:- name: redisimage: redis:5.0.10imagePullPolicy: IfNotPresentrestartPolicy: Alwayswaffinity:podAffinity:requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:#更确切的说，调度器必须将 Pod 调度到具有 cpu 标签的节点上，并且集群中至少有一个位于该可用区的节点上运行着带有 app=nginx 标签的 Pod。- topologyKey: cpulabelSelector:matchExpressions:- key: appoperator: Invalues:- nginx-
pod 间亲和性权重
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: redislabels:app: redis
spec:containers:- name: redisimage: redis:5.0.10imagePullPolicy: IfNotPresentrestartPolicy: Alwaysaffinity:podAffinity:preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:#更确切的说，调度器必须将 Pod 调度到具有 cpu 标签的节点上，并且集群中至少有一个位于该可用区的节点上运行着带有 app=nginx 标签的 Pod。- podAffinityTerm:topologyKey: cpulabelSelector:matchExpressions:- key: appoperator: Invalues:- nginxweight: 1- podAffinityTerm:topologyKey: cpulabelSelector:matchExpressions:- key: appoperator: Invalues:- webweight: 307 污点和容忍度
参考: 污点和容忍度 | Kubernetes
8 Pod 拓扑分布约束
参考: Pod 拓扑分布约束 | Kubernetes