從service的externalTrafficPolicy到podAntiAffinity

JerryZou 發(fā)布于2019-07-01 17:30 / 2650人閱讀

摘要：使用場(chǎng)景將一個(gè)服務(wù)的分散在不同的主機(jī)或者拓?fù)溆蛑?，提高服?wù)本身的穩(wěn)定性。示例解讀使用作為拓?fù)溆虿榭雌ヅ湟?guī)則，即同一打有同樣標(biāo)簽的會(huì)調(diào)度到不同的節(jié)點(diǎn)。

externalTrafficPolicy 簡(jiǎn)介

如果服務(wù)需要將外部流量路由到本地節(jié)點(diǎn)或者集群級(jí)別的端點(diǎn)，即service type 為L(zhǎng)oadBalancer或NodePort，那么需要指明該參數(shù)。存在兩種選項(xiàng)：”Cluster”（默認(rèn)）和 “Local”。 “Cluster” 隱藏源 IP 地址，可能會(huì)導(dǎo)致第二跳（second hop）到其他節(jié)點(diǎn)，但是全局負(fù)載效果較好?！盠ocal” 保留客戶(hù)端源 IP 地址，避免 LoadBalancer 和 NodePort 類(lèi)型服務(wù)的第二跳，但是可能會(huì)導(dǎo)致負(fù)載不平衡。

在實(shí)際的業(yè)務(wù)中，諸多業(yè)務(wù)是需要保留客戶(hù)端源 IP，所以需要通過(guò)將服務(wù)的配置文件中的 externalTrafficPolicy 參數(shù)設(shè)置為 “Local” 來(lái)激活這個(gè)特性。

    {
      "kind": "Service",
      "apiVersion": "v1",
      "metadata": {
        "name": "example-service",
      },
      "spec": {
        "ports": [{
          "port": 8765,
          "targetPort": 9376
        }],
        "selector": {
          "app": "example"
        },
        "type": "LoadBalancer",
        "externalTrafficPolicy": "Local"
      }
    }

使用保留源 IP 的警告和限制

新功能中，外部的流量不會(huì)按照 pod 平均分配，而是在節(jié)點(diǎn)（node）層面平均分配（因?yàn)?GCE/AWS 和其他外部負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)沒(méi)有能力做節(jié)點(diǎn)權(quán)重，而是平均地分配給所有目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，忽略每個(gè)節(jié)點(diǎn)上所擁有的 pod 數(shù)量）。

然而，在 pod 數(shù)量（NumServicePods） ? 節(jié)點(diǎn)數(shù)（NumNodes）或者 pod 數(shù)量（NumServicePods） ? 節(jié)點(diǎn)數(shù)（NumNodes）的情況下，即使沒(méi)有權(quán)重策略，我們也可以看到非常接近公平分發(fā)的場(chǎng)景。

內(nèi)部 pod 對(duì) pod 的流量應(yīng)該與 ClusterIP 服務(wù)類(lèi)似，流量對(duì)于所有 pod 是均分的。

設(shè)置了externalTrafficPolicy:Local以后svc死活都不能訪(fǎng)問(wèn)，后來(lái)經(jīng)過(guò)一系列排查iptables和kube-proxy終于發(fā)現(xiàn)了解決辦法。
在kube-proxy啟動(dòng)參數(shù)里面需要設(shè)置--hostname-override：

- --hostname-override=$(NODE_NAME)
        env:
        - name: NODE_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              apiVersion: v1
              fieldPath: spec.nodeName

通過(guò)podAntiAffinity 避免pod 流量不均衡

竟然外部的流量不會(huì)按照 pod 平均分配，而是在節(jié)點(diǎn)（node）層面平均分配 ,那么我們能做的只有保證同一業(yè)務(wù)的pod調(diào)度到不同的node節(jié)點(diǎn)上。

podAntiAffinity使用場(chǎng)景：

將一個(gè)服務(wù)的POD分散在不同的主機(jī)或者拓?fù)溆蛑校岣叻?wù)本身的穩(wěn)定性。

給POD對(duì)于一個(gè)節(jié)點(diǎn)的獨(dú)占訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限來(lái)保證資源隔離，保證不會(huì)有其它pod來(lái)分享節(jié)點(diǎn)資源。

把可能會(huì)相互影響的服務(wù)的POD分散在不同的主機(jī)上

對(duì)于親和性和反親和性，每種都有三種規(guī)則可以設(shè)置：

RequiredDuringSchedulingRequiredDuringExecution ：在調(diào)度期間要求滿(mǎn)足親和性或者反親和性規(guī)則，如果不能滿(mǎn)足規(guī)則，則POD不能被調(diào)度到對(duì)應(yīng)的主機(jī)上。在之后的運(yùn)行過(guò)程中，如果因?yàn)槟承┰颍ū热缧薷膌abel）導(dǎo)致規(guī)則不能滿(mǎn)足，系統(tǒng)會(huì)嘗試把POD從主機(jī)上刪除（現(xiàn)在版本還不支持）。

RequiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ：在調(diào)度期間要求滿(mǎn)足親和性或者反親和性規(guī)則，如果不能滿(mǎn)足規(guī)則，則POD不能被調(diào)度到對(duì)應(yīng)的主機(jī)上。在之后的運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)不會(huì)再檢查這些規(guī)則是否滿(mǎn)足。

PreferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ：在調(diào)度期間盡量滿(mǎn)足親和性或者反親和性規(guī)則，如果不能滿(mǎn)足規(guī)則，POD也有可能被調(diào)度到對(duì)應(yīng)的主機(jī)上。在之后的運(yùn)行過(guò)程中，系統(tǒng)不會(huì)再檢查這些規(guī)則是否滿(mǎn)足。

那我們的使用場(chǎng)景只能使用RequiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution，要嚴(yán)格保證同一業(yè)務(wù)pod調(diào)度到不同的主機(jī)。當(dāng)然這樣可能出現(xiàn)一種問(wèn)題：不滿(mǎn)足條件的pod，會(huì)pending。這個(gè)時(shí)候我們運(yùn)維會(huì)接受到通知，去增加node節(jié)點(diǎn)或是驅(qū)趕業(yè)務(wù)不重要的pod。

示例解讀

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-pod-affinity
spec:
  affinity:
    podAntiAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        podAffinityTerm:
          labelSelector:
            matchExpressions:
            - key: name
              operator: In
              values:
              - frontend
          topologyKey: kubernetes.io/hostname
  containers:
  - name: with-pod-affinity
    image: gcr.io/google_containers/pause:2.0

使用kubernetes.io/hostname作為拓?fù)溆?查看匹配規(guī)則，即同一打有同樣標(biāo)簽name=frontend的pod會(huì)調(diào)度到不同的節(jié)點(diǎn)。

親和性/反親和性調(diào)度策略比較

調(diào)度策略	匹配標(biāo)簽	操作符	拓?fù)溆蛑С?/th>	調(diào)度目標(biāo)
nodeAffinity	主機(jī)	In, NotIn, Exists, DoesNotExist, Gt, Lt	否	pod到指定主機(jī)
podAffinity	Pod	In, NotIn, Exists, DoesNotExist	是	pod與指定pod同一拓?fù)溆?/td>
PodAntiAffinity	Pod	In, NotIn, Exists, DoesNotExist	是	pod與指定pod非同一拓?fù)溆?/td>

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