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 亲和性与反亲和性 推荐 nodeName 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

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           10d   v1.26.0   beta.kubernetes.io/arch=arm64,beta.kubernetes.io/os=linux...

k8s-node3   Ready           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           10d   v1.26.0   beta.kubernetes.io/arch=arm64,beta.kubernetes.io/os=linux...

k8s-node3   Ready           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: nginx

labels:

  env: nginx

spec:

containers:

- name: nginx

  image: nginx:1.19

  imagePullPolicy: IfNotPresent

nodeSelector:

  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: nginx

  image: nginx

  imagePullPolicy: IfNotPresent

4 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。 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:

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: ssd

          operator: In

          values:

          - fast

          - superfast

containers:

- name: nginx

  image: 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 100

      preference:

        matchExpressions:

        - key: ssd

          operator: In

          values:

          - fast

    - weight: 50

      preference:

        matchExpressions:

        - key: app

          operator: In

          values:

          - demo

containers:

- name: nginx

  image: nginx:1.19

6 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: redis

labels:

  app: redis

spec:

containers:

  - name: redis

    image: redis:5.0.10

    imagePullPolicy: IfNotPresent

restartPolicy: Alwaysw

affinity:

  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: cpu

        labelSelector:

          matchExpressions:

            - key: app

              operator: In

              values:

                - nginx

pod 间亲和性权重

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

name: redis

labels:

  app: redis

spec:

containers:

  - name: redis

    image: redis:5.0.10

    imagePullPolicy: IfNotPresent

restartPolicy: Always

affinity:

  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: cpu

          labelSelector:

            matchExpressions:

              - key: app

                operator: In

                values:

                  - nginx

        weight: 1

      - podAffinityTerm:

          topologyKey: cpu

          labelSelector:

            matchExpressions:

              - key: app

                operator: In

                values:

                  - web

        weight: 30

7 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

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