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親和性實(shí)踐 容器云 UK8S

ernest.wang / 3543人閱讀

摘要：節(jié)點(diǎn)親和與反親和性節(jié)點(diǎn)親和與反親和性節(jié)點(diǎn)親和與反親和性使用節(jié)點(diǎn)親和性與反親和性，需要在下增加字段，節(jié)點(diǎn)親和分為硬匹配和軟匹配兩種。

親和性實(shí)踐

本篇目錄

1. 標(biāo)簽2. 節(jié)點(diǎn)篩選器（nodeSelector）3. 節(jié)點(diǎn)親和與反親和性（nodeAffinity）

Kubernetes 提供了多種節(jié)點(diǎn)分配使用的方法，常用的有以下4種：

節(jié)點(diǎn)篩選器(nodeSelector)節(jié)點(diǎn)親和與反親和性(nodeAffinity)Pod親和與反親和性(podAffinity)節(jié)點(diǎn)隔離/限制

1. 標(biāo)簽

在做節(jié)點(diǎn)選擇的時(shí)候很多時(shí)候用到了 Kubernetes 的 Label 功能，這里我們分別展示給節(jié)點(diǎn)及 Pod Label 的方法。

給 10.10.10.10 節(jié)點(diǎn)增加 disktype=ssd 標(biāo)簽
# kubectl label nodes 10.10.10.10 disktype=ssd
給 Pod 增加 disktype=ssd 標(biāo)簽，同理可以針對(duì) Deployment、Service 等對(duì)象進(jìn)行增加標(biāo)簽操作
# kubectl label po unginx-7db67b8c69-zcxmm disktype=ssd

2. 節(jié)點(diǎn)篩選器（nodeSelector）

節(jié)點(diǎn)篩選器，用于創(chuàng)建 Pod（及 Deployment、StatefulSet 等控制器時(shí)），將 Pod 分配給相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。

實(shí)例 yaml 創(chuàng)建了一個(gè) Pod 對(duì)象，在 spec.nodeSelector 下以 Map 形式增加改容器部署的節(jié)點(diǎn)的限制條件，nodeSelector 會(huì)篩選擁有 disktype: ssd 的 Node 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行 Pod 部署。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
  labels:
    env: test
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
  nodeSelector:
    disktype: ssd

3. 節(jié)點(diǎn)親和與反親和性（nodeAffinity）

使用節(jié)點(diǎn)親和性與反親和性，需要在 Deployment spec.template.spec 下增加 affinity 字段，節(jié)點(diǎn)親和分為硬匹配和軟匹配 兩種。

3.1 硬匹配

在以下 yaml 示例中，requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 可以理解為排除不具備指定 Label 的節(jié)點(diǎn)，如果節(jié)點(diǎn)不含有 ucloud=yes 則 Pod 不會(huì)被分配到該節(jié)點(diǎn)。

nodeSelectorTerms 下提供了 matchExpressions（匹配表達(dá)式）和 matchFields（匹配字段），選擇使用其一，我們這里使用了 matchExpressions，下面的表達(dá)式中 Key 和 Values對(duì)應(yīng)，operator 的可選參數(shù)有In、NotIn、Exists、DoesNotExist、Gt、Lt，這里可以設(shè)置 NotIn、DoesNotExist 進(jìn)行反親和的設(shè)置，也就是如果這里寫入了 operator: NotIn 的時(shí)候，Pod 將分配在沒有 ucloud=yes Label 的節(jié)點(diǎn)上。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: ucloud
  name: ucloud
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      run: ucloud
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        run: ucloud
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 
            nodeSelectorTerms: 
            - matchExpressions:
              - key: ucloud
                operator: In
                values:
                - "yes"
      containers:
      - image: nginx
        name: ucloud
        ports:
        - containerPort: 80
        resources: {}
3.2 軟匹配

和 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 對(duì)應(yīng)還有 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution，這里稱為軟匹配，這個(gè)參數(shù)為對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行打分，降低不具備 Label 的節(jié)點(diǎn)的選中幾率。

這里的 weight 字段在1-100范圍內(nèi)。對(duì)于滿足所有調(diào)度要求的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，調(diào)度程序?qū)⑼ㄟ^迭代此字段的元素計(jì)算總和，并在節(jié)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)匹配時(shí)將「權(quán)重」添加到總和 MatchExpressions，然后將該分?jǐn)?shù)與節(jié)點(diǎn)的其他優(yōu)先級(jí)函數(shù)的分?jǐn)?shù)組合。總得分最高的節(jié)點(diǎn)是最優(yōu)選的。

preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
- weight: 1
  preference:
    matchExpressions:
    - key: another-node-label-key
      operator: In
      values:
      - another-node-label-value
3.3 說明

如果同時(shí)指定 nodeSelector 和 nodeAffinity，節(jié)點(diǎn)必須滿足全部條件，Pod 才會(huì)被調(diào)度到該節(jié)點(diǎn)。

如果指定了多個(gè) nodeSelectorTerms 關(guān)聯(lián) nodeAffinity 類型，如果能滿足其中一個(gè) nodeSelectorTerms，則 Pod 就可以調(diào)度到這個(gè)節(jié)點(diǎn)。

如果指定了多個(gè) matchExpressions 關(guān)聯(lián)的 nodeSelectorTerms，則只有在節(jié)點(diǎn)滿足所有 matchExpressions 要求情況下才能將該容器調(diào)度到節(jié)點(diǎn)上。

如果刪除或更改已有容器節(jié)點(diǎn)的 Label，Kubernetes 不會(huì)主動(dòng)刪除該容器，親和的調(diào)度選擇僅在調(diào)度 Pod 時(shí)起作用。

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