k8s的高級調度方式

默認的scheduler的調度過程：
1.預選策略：從所有節點當中選擇基本符合選擇條件的節點。
2.優選函數：在眾多符合基本條件的節點中使用優選函數，計算節點各自的得分，通過比較進行排序。
3.從最高得分的節點中隨機選擇出一個作為Pod運行的節點。
可以通過自己的預設來影響預選、優選過程，從而實現符合我們期望的調度結果。

影響調度方式：
    1.節點選擇器：NodeSelector，甚至可以設置nodename來選擇節點本身。
    2.親和性調度：NodeAffinity（節點親和性）、podAffinity（Pod親和性）、PodAntiAffinity（Pod的反親和性）
    3.污點和容忍度：Taint、toleration

1.節點選擇器：NodeSelector（pod.spec.nodeSelector）
    如果我們期望把Pod調度到某一個特定的節點上，可以通過設定Pod.spec.nodeName給定node名稱實現。
    我們可以給一部分node打上特有標簽，在pod.spec.nodeSelector中匹配這些標簽。可以極大的縮小預選范圍。
    給node添加標簽：
    kubectl label nodes NODE_NAME key1=value1...keyN=valueN
    如：在node01上打上標簽為app=frontend，而在pod上設置NodeSelector為這個標簽，則此Pod只能運行在存在此標簽的節點上。
        若沒有node存在此標簽，則Pod無法被調度，即為Pending狀態。

2.親和性調度：Affinity（pod.spec.affinity）
    （1）節點親和性：NodeAffinity（pod.spec.affinity.nodeAffinity）
         表示Pod更傾向被調度在與節點親和度高的節點上
         pod.spec.affinity.nodeAffinity.下有兩種定義方式：

 1 preferredDuringSchedulingIgnoreDuringExecution：軟親和性；不管節點上能否滿足設定條件，Pod都可以被調度，只是Pod優先被調度到符合條件多的節點上。  2 - preference：##與相應權重相關聯的節點選擇器項。  3  matchExpressions：##按節點標簽列出的節點選擇器要求列表  4     - key： ##鍵  5       operator：##表示鍵與一組值的關系。有效的運算符有：In、NotIn、Exist、DoesNotExsit。GT和LT  6  values： ##值；若operator為In或NotIn則值必須為非空；若operator為Exists或DoesNotExist則值必須為空；若operator為Gt或Lt則值必須有一個元素。  7  matchFields：##按節點字段列出的節點選擇器要求列表  8     - key： ##鍵  9       operator：##表示鍵與一組值的關系。有效的運算符有：In、NotIn、Exist、DoesNotExsit。GT和LT 10  values： ##值；若operator為In或NotIn則值必須為非空；若operator為Exists或DoesNotExist則值必須為空；若operator為Gt或Lt則值必須有一個元素。 11   weight：      ##權重，0~100的數值

requiredDuringSchedulingIgnoreDuringExecution： 硬親和性；節點必須滿足設定條件，Pod才能被調度到這個節點。  2  nodeSelectorTerms： ##節點選擇器列表  3   - matchExpressions：##按節點標簽列出的節點選擇器要求列表  4     - key： ##鍵  5       operator：##表示鍵與一組值的關系。有效的運算符有：In、NotIn、Exist、DoesNotExsit。GT和LT  6  values： ##值；若operator為In或NotIn則值必須為非空；若operator為Exists或DoesNotExist則值必須為空；若operator為Gt或Lt則值必須有一個元素。  7  matchFields：##按節點字段列出的節點選擇器要求列表  8     - key： ##鍵  9       operator：##表示鍵與一組值的關系。有效的運算符有：In、NotIn、Exist、DoesNotExsit。GT和LT 10       values：  ##值；若operator為In或NotIn則值必須為非空；若operator為Exists或DoesNotExist則值必須為空；若operator為Gt或Lt則值必須有一個元素。

 

         例：硬親和性，pod只會被調度到存在zone=foo或zone=bar標簽的節點上，若沒有節點存在此標簽，則pod將不會被調度到任何節點上，即為Pending狀態。
自主式pod的資源清單：            

apiVersion: v1  2 kind: Pod  3 metadata:  4 name: pod-node-affinity  5 namespace: default  6 spec:  7  containers:  8 - name: myapp  9 image: kubernetes/myapp:v1 10  affinity: 11  nodeAffinity: 12  requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 13  nodeSelectorTerms: 14 - matchExpressions: 15 - key: zone 16 operator: In 17  values: 18 - foo 19 - bar         

 

    （2）Pod親和性：podAffinity（pod.spec.affinity.podAffinity）
        表示一組pod更傾向與運行在一起，一般需要高效通信時需要將pod與pod運行在相近的位置。
        第一個pod被調度到某一個節點，第二個pod會跟隨第一個pod運行在同一個位置相近的節點上。
        同一個位置的節點不一定是同一個節點，這個節點可能是同一個命名空間、網段、機櫃、機房、甚至同一個區域的某一個節點上。
        因為如果說，同一個節點上的資源不足時，pod被調度不到同一個節點，那么就會找與這個節點相近的某個節點上。
        節點相近是指節點到節點的網絡路程較近。
        當然，若資源空間充足也可以實現讓第二個Pod跟隨第一個pod運行在同一個節點上。
        可以根據topologyKey設定的標簽來判定擁有哪些標簽的節點屬於同一位置
        與節點親和性一樣，pod.spec.affinity.podAffinity.下也有兩種定義方式：

preferredDuringSchedulingIgnoreDuringExecution：軟親和性；不管節點上能否滿足設定條件，Pod都可以被調度，只是Pod優先被調度到符合條件多的節點上。  2   podAffinityTerm： ##定義一組pods（即與相對於此pod應位於（關聯）或不在同一地點（反親和力），在同一地點被定義為運行在一個節點上，其鍵<topologykey>的標簽值與一組pods運行的任何節點  3  labelSelector： ##根據標簽選定一組pod作為親和對象。  4  matchExpressions：##標簽選擇器要求列表  5       - key： ##鍵  6         operator：##表示鍵與一組值的關系。有效的運算符有：In、NotIn、Exist、DoesNotExsit。GT和LT  7  values： ##值；若operator為In或NotIn則值必須為非空；若operator為Exists或DoesNotExist則值必須為空；若operator為Gt或Lt則值必須有一個元素。  8  matchLabels：##標簽選擇器要求列表  9  namespaces： ##指明選定的pod親和對象是哪組名稱空間下的，不指定則為第一個pod所運行的命名空間下。 10  topologyKey： ##位置拓撲鍵，用來判定擁有哪些標簽的節點是同一位置。 11   weight：        ##權重，0~100的數值

requiredDuringSchedulingIgnoreDuringExecution： 硬親和性；必須滿足設定條件。 2 - labelSelector： ##根據標簽選定一組pod作為親和對象。 3  matchExpressions：##標簽選擇器要求列表 4     - key： ##鍵 5       operator：##表示鍵與一組值的關系。有效的運算符有：In、NotIn、Exist、DoesNotExsit。GT和LT 6  values： ##值；若operator為In或NotIn則值必須為非空；若operator為Exists或DoesNotExist則值必須為空；若operator為Gt或Lt則值必須有一個元素。 7  matchLabels：##標簽選擇器要求列表 8  namespaces: ##指明選定的pod親和對象是哪組名稱空間下的，不指定則為第一個pod所運行的命名空間下。 9   topologyKey:  ##位置拓撲鍵，用來判定擁有哪些標簽的節點是同一位置。

    （3）Pod反親和性：podAffinity（pod.spec.affinity.podAntiAffinity）
        意義與上面相反，區別是topologyKey一定不能是相同的。這里不再敘述
        一組pod具有反親和性，則這組pod一定不會被調度到同一位置節點上。
        這里的同一位置與上面一樣。
        資源清單只需將podAffinity改為podAntiAffinity即可，然后定義topologyKey。

3.污點和容忍度：Taint、toleration（nodes.spec.taints）（pod.spec.tolerations）        
    污點就是定義在節點上的鍵值屬性數據：三類：1.標簽。2.注解。3.污點。
    其中，標簽和注解可以在節點或pod上使用，而污點只能在節點上使用。
    污點主要是讓節點拒絕那些不能容忍自己污點的pod的。
    而pod上可以定義容忍度，只要是節點上的污點是pod的容忍度的子集，則pod就可以運行在這個節點上。    
    taints是用在節點上的鍵值數據定義污點的，toleration是用在pod上的鍵值數據定義容忍度的。       
    
    污點：taints（nodes.spec.taints）
        在節點上定義污點：

nodes.spec.taints. 2            - effect: ##當pod不能容忍污點時采取的措施是什么。 3  NoSchedule: ##僅影響調度過程，對現存的pod不產生影響； 4  PreferNoSchedule: ##柔性版的NoSchedule 5  NoExecute: ##不僅影響調度，而且影響現存pod對象，不容忍的pod對象將被驅逐； 6  key: ##鍵 7  timeAdded: 8  value: ##值 9 添加污點命令：kubectl taint node NODE_NAME KEY_1=VAL_1:TAINT_EFFECT_1 ... KEY_N=VAL_N:TAINT_EFFECT_N [options]
10 刪除污點命令：kubectl taint node NODE_NAME KEY_NAME-

      
    容忍度：toleration（pod.spec.tolerations）
        在pod中定義容忍度：

pod.spec.tolerations. 2          - effect: ##同上 3  key: ##同上 4  value: ##同上 5            operator:##有效的運算符是Exists、Equal。默認為Equal。這樣pod就可以容忍某一特定類別的污點 6            tolerationSeconds:##若不能容忍污點，多長時間后被驅逐。