目录
一、k8s调度简介
二、影响kubernetes调度的因素
1、nodename
2、nodeselector
3、亲和与反亲和
（1）nodeaffinity
（2）podaffinity（亲和）
（3）podantiaffinity（反亲和）
4、Taints
5、cordon、drain、delete
一、k8s调度简介
- 默认策略可以参考：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/scheduling/kube-scheduler/
- 调度框架：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/configuration/scheduling-framework/
- 调度器通过 kubernetes 的 watch 机制来发现集群中新创建且尚未被调度到 Node 上的 Pod。调度器会将发现的每一个未调度的 Pod 调度到一个合适的 Node 上来运行。
- kube-scheduler 是 Kubernetes 集群的默认调度器，并且是集群控制面的一部分。如果你真的希望或者有这方面的需求，kube-scheduler 在设计上是允许你自己写一个调度组件并替换原有的 kube-scheduler。
- 在做调度决定时需要考虑的因素包括：单独和整体的资源请求、硬件/软件/策略限制、亲和以及反亲和要求、数据局域性、负载间的干扰等等。
二、影响kubernetes调度的因素
1、nodename
- nodeName 是节点选择约束的最简单方法，但一般不推荐。如果 nodeName 在 PodSpec 中指定了，则它优先于其他的节点选择方法。
- 使用 nodeName 来选择节点的一些限制：
- 如果指定的节点不存在。
- 如果指定的节点没有资源来容纳 pod，则pod 调度失败。
- 云环境中的节点名称并非总是可预测或稳定的。
vim nodename.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
nodeName: k8s3 #找不到节点pod会出现pending，优先级最高
2、nodeselector
-
nodeSelector 是节点选择约束的最简单推荐形式。(标签优先调度到哪里下次还在哪里)。如果俩个同时有标签，但是一个的资源不够，才会调度到另一个主机上。
vim nodeselector.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
imagePullPolicy: IfNotPresent
nodeSelector:
disktype: ssd
kubectl label nodes k8s2 disktype=ssd
kubectl label nodes k8s3 disktype=ssd
3、亲和与反亲和
节点的：
- 亲和与反亲和
- nodeSelector 提供了一种非常简单的方法来将 pod 约束到具有特定标签的节点上。亲和/反亲和功能极大地扩展了你可以表达约束的类型。
- 你可以发现规则是“软”/“偏好”，而不是硬性要求，因此，如果调度器无法满足该要求，仍然调度该 pod
- 你可以使用节点上的 pod 的标签来约束，而不是使用节点本身的标签，来允许哪些 pod 可以或者不可以被放置在一起。
- 节点亲和
- requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 必须满足
- preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 倾向满足
- IgnoreDuringExecution 表示如果在Pod运行期间Node的标签发生变化，导致亲和性策略不能满足，则继续运行当前的Pod。
- 参考：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/configuration/assign-pod-node/
（1）nodeaffinity
vim nodeaffinity.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: node-affinity
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
affinity:
nodeAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: ## 必须满足
nodeSelectorTerms: ##节点选择
- matchExpressions: ##匹配kv
- key: disktype
operator: In
values: ##ssd或fc
- ssd
- fc
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: ##倾向满足
- weight: 1 ##权重（可以定向多种倾向满足类型）
preference:
matchExpressions:
- key: kubernetes.io/hostname ##key
operator: NotIn ##不在列表内
values:
- k8s3 ##key的值
pod：
- pod 亲和性和反亲和性
- podAffinity 主要解决POD可以和哪些POD部署在同一个拓扑域中的问题（拓扑域用主机标签实现，可以是单个主机，也可以是多个主机组成的cluster、zone等。）
- podAntiAffinity主要解决POD不能和哪些POD部署在同一个拓扑域中的问题。它们处理的是Kubernetes集群内部POD和POD之间的关系。
- Pod 间亲和与反亲和在与更高级别的集合（例如 ReplicaSets，StatefulSets，Deployments 等）一起使用时，它们可能更加有用。可以轻松配置一组应位于相同定义拓扑（例如，节点）中的工作负载。
（2）podaffinity（亲和）
vim podaffinity.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment ##创建控制器
metadata:
name: nginx-deployment
labels:
app: nginx
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
affinity:
podAffinity: ##pod亲和
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: ##必须满足
- labelSelector:
matchExpressions:
- key: app ##app=nginx的pod
operator: In
values:
- nginx
topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
（3）podantiaffinity（反亲和）
[root@k8s2 node]# vim podantiaffinity.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment
labels:
app: nginx
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
affinity:
podAntiAffinity: ##比较亲和，加了Anti
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
- labelSelector:
matchExpressions:
- key: app
operator: In
values:
- nginx
topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
pod反亲和倾向满足
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: node-affinity
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
tolerations:
- effect: NoSchedule
operator: Exists
- effect: NoExecute
operator: Exists
containers:
- name: nginx
image: nginx
affinity:
podAntiAffinity:
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
- weight: 100
podAffinityTerm:
labelSelector:
matchExpressions:
- key: app
operator: In
values:
- nginx
topologyKey: kubernetes.io/hostname
nodeAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: disktype
operator: In
values:
- ssd
- sata
4、Taints
- NodeAffinity节点亲和性，是Pod上定义的一种属性，使Pod能够按我们的要求调度到某个Node上，而Taints则恰恰相反，它可以让Node拒绝运行Pod，甚至驱逐Pod。
- Taints(污点)是Node的一个属性，设置了Taints后，所以Kubernetes是不会将Pod调度到这个Node上的，于是Kubernetes就给Pod设置了个属性Tolerations(容忍)，只要Pod能够容忍Node上的污点，那么Kubernetes就会忽略Node上的污点，就能够(不是必须)把Pod调度过去。
- 可以使用命令 kubectl taint 给节点增加一个 taint：
- $ kubectl taint nodes node1 key=value:NoSchedule //创建
- $ kubectl describe nodes server1 |grep Taints //查询
- $ kubectl taint nodes node1 key:NoSchedule- //删除
其中[effect] 可取值： [ NoSchedule | PreferNoSchedule | NoExecute ]
- NoSchedule：POD 不会被调度到标记为 taints 节点。
- PreferNoSchedule：NoSchedule 的软策略版本。
- NoExecute：该选项意味着一旦 Taint 生效，如该节点内正在运行的 POD 没有对应 Tolerate 设置，会直接被逐出。
vim taint.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
labels:
app: web
name: web
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: web
template:
metadata:
labels:
app: web
spec:
containers:
- image: nginx
name: nginx
设置taint
kubectl taint node k8s2 k1=v1:NoSchedule
kubectl describe nodes k8s2 |grep Tain
kubectl scale deployment web --replicas 6
kubectl taint node k8s2 k1=v1:NoExecute
kubectl describe nodes k8s2 |grep Tain
设置 tolerations
tolerations中定义的key、value、effect，要与node上设置的taint保持一直：
- 如果 operator 是 Exists ，value可以省略。
- 如果 operator 是 Equal ，则key与value之间的关系必须相等。
- 如果不指定operator属性，则默认值为Equal。
还有两个特殊值：
- 当不指定key，再配合Exists 就能匹配所有的key与value ，可以容忍所有污点。
- 当不指定effect ，则匹配所有的effect。
vim taint.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
labels:
app: web
name: web
spec:
replicas: 6
selector:
matchLabels:
app: web
template:
metadata:
labels:
app: web
spec:
tolerations:
- operator: Exists ##
effect: NoSchedule ##
containers:
- image: nginx
name: nginx
容忍所有taints
vim taint.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
labels:
app: web
name: web
spec:
replicas: 6
selector:
matchLabels:
app: web
template:
metadata:
labels:
app: web
spec:
tolerations:
- operator: Exists
containers:
- image: nginx
name: nginx
5、cordon、drain、delete
- 影响Pod调度的指令还有：cordon、drain、delete，后期创建的pod都不会被调度到该节点上，但操作的暴力程度不一样。
- cordon 停止调度：
- 影响最小，只会将node调为SchedulingDisabled，新创建pod，不会被调度到该节点，节点原有pod不受影响，仍正常对外提供服务。
- drain 驱逐节点：
- 首先驱逐node上的pod，在其他节点重新创建，然后将节点调为SchedulingDisabled。
- delete 删除节点
- 最暴力的一个，首先驱逐node上的pod，在其他节点重新创建，然后，从master节点删除该node，master失去对其控制，如要恢复调度，需进入node节点，重启kubelet服务
kubectl create deployment demo --image nginx --replicas 3
kubectl cordon k8s2
kubectl get node
kubectl scale deployment demo --replicas 6
kubectl drain k8s2 --ignore-daemonsets
kubectl delete nodes k8s2
kubectl get node
k8s2节点重启kubelet服务重新加入集群
systemctl restart kubelet
kubectl get node
