亲和性调度

简介

前面的 nodeSelector 调度略显生硬，如果场景是：某个 Pod 最好调度到磁盘大的节点上，如果暂时没有，小点也行，比方说数据库；
如果场景是：某个 Pod，坚决不能调度到某类节点上，其余无所谓，比如说负载均衡不能调度到不对外开放端口的节点上；
诸如此类…

关于这些，nodeSelector 就不太行了。

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nodeAffinity 节点亲和性

目前有两种亲和性表达：

• RequiredDuringScheduleIgnoreDuringExecution：调度时要求，执行时忽略。
• PreferedDuringScheduleIgnoreDuringExecution：调度时最好有，执行时忽略。

这什么意思呢，以第一个为例，就是调度的时候必须要有我需要的标签，调度完运行时有没有无所谓了。
第二个就是在调度的时候最好有我要的标签，没有那退而求其次吧。

动手验证：那么 nodeSelector 的 Pod 所在的 Node 在 pod 调度完成之后被删除了标签会怎么样呢？

apiVersion: v1
kind: pod
metadate:
  name: with-node-affinity
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringScheduleIgnoreDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: kubernetes.io/arch
            operator: In
            values:
            - ["amd64","arm"]
      preferedDuringScheduleIgnoreDuringExecution:
      - weight: 1
        preference:
          matchExpressions:
          - key: disk-type
            operator: In
            values:
            - ssd
  containers:
  - name: with-node-affinity
    image: mysql

operator 的可选操作：

In: label的值在某个列表中
NotIn：label的值不在某个列表中
Exists：某个label存在
DoesNotExist：某个label不存在
Gt：label的值大于某个值（字符串比较）
Lt：label的值小于某个值（字符串比较）
equal：label存在且值等于指定的值

注意事项：

• 如果同时定义了nodeSelector和nodeAffinity，name必须两个条件都得到满足，pod才能最终运行在指定的node上。
• 如果nodeAffinity指定了多个nodeSelectorTerms，那么其中一个能够匹配成功即可。
• 如果在nodeSelectorTerms中有多个matchExpressions，则一个节点必须满足所有matchExpressions才能运行该pod。

此外，我还发现了一个有趣的现象（因为这里没有一套模板，那么什么情况下字段能重复出现，什么情况下字段只有一次出现呢？在数组里可以重复出现，在字典里就出现一次。）

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podAffinity

Pod 的亲和与互斥调度策略，从 1.4 版本开始引入，目的在于相关联的两种或多种 Pod 是否可以在同一个 拓扑域中共存或互斥，前者被称为 podAffinity，后者被称为 podAntiAffinity。
一个拓扑域由一些 Node 节点组成，这些 Node 节点通常有相同的地理空间坐标，在极端情况下，我们也可以认为一个 node 就是一个拓扑域。

k8s 内置了以下一些常用的默认拓扑域：

• kubernetes.io/hostname
• topology.kubernetes.io/region
• topology.kubernetes.io/zone

pod 亲和性的具体做法是通过在 Pod 上定义增加 topylogyKey 属性，来声明对应的目标拓扑域内几种相关联的 Pod 要在一起或不在一起。

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亲和性调度实例

apiVersion: v1
metadate:
  name: pod-flag
  labels:
    security: "s1"
    app: "nginx"
  spec:
    containers:
    - name: nginx
      image: nginx

apiVersion: v1
metadate:
  name: pod-anffinity
  spec:
    affinity:
      podAnffinity:
        requiredDuringSchedulingIgnoreDuringExecution:
        - labelSelector:
            matchExpressions:
            - key: security
              operator: In
              values:
              - s1
         topologyKey: kubernetes.io/hostname 
    containers:
    - name: nginx2
      image: nginx

创建 pod 之后，可以看到两个 pod 在同一个 Node 上运行。

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互斥性调度实例

apiVersion: v1
metadate:
  name: pod-flag
  labels:
    security: "s1"
    app: "nginx"
  spec:
    containers:
    - name: nginx
      image: nginx

apiVersion: v1
metadate:
  name: pod-anffinity
  spec:
    affinity:
      podAnffinity:
        requiredDuringSchedulingIgnoreDuringExecution:
        - labelSelector:
            matchExpressions:
            - key: security
              operator: In
              values:
              - s1
          topologyKey: topologyKey.kubernetes.io/zone
      podAntiAnffinity:
        requiredDuringSchedulingIgnoreDuringExecution:
        - labelSelector:
            matchExpressions:
            - key: app
              operator: In
              values:
              - nginx
           topologyKey: kubernetes.io/hostname
    containers:
    - name: nginx3
      image: nginx

这里要求这个 pod 和 security=s1 的 pod 在同一个 zone，但是和 app 为 nginx 的 pod 不为同一个 node，然后就会发现它没地方去了，因为我就一个 node hhhhh。。