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 <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: 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