1.簡介：
一般情況下我們部署的 Pod 是通過集群的自動調度策略來選擇節點的，默認情況下調度器考慮的是資源足夠，並且負載盡量平均，但是有的時候我們需要能夠更加細粒度的去控制 Pod 的調度，比如我們希望一些機器學習的應用只跑在有 GPU 的節點上；但是有的時候我們的服務之間交流比較頻繁，又希望能夠將這服務的 Pod 都調度到同一個的節點上。這就需要使用一些調度方式來控制 Pod 的調度了，主要有兩個概念：親和性和反親和性，親和性又分成節點親和性(nodeAffinity)和 Pod 親和性(podAffinity)。
2.nodeSelector：
在了解親和性之前，我們先來了解一個非常常用的調度方式：nodeSelector。我們知道 label 標簽是 kubernetes 中一個非常重要的概念，用戶可以非常靈活的利用 label 來管理集群中的資源，比如最常見的 Service 對象通過 label 去匹配 Pod 資源，而 Pod 的調度也可以根據節點的 label 來進行調度。
我們可以通過下面的命令查看我們的 node 的 label：
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get nodes --show-labels
NAME STATUS ROLES AGE VERSION LABELS
k8s-master01 Ready <none> 11d v1.20.0 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-master01,kubernetes.io/os=linux,node.kubernetes.io/node=
k8s-master02 Ready <none> 11d v1.20.0 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-master02,kubernetes.io/os=linux,node.kubernetes.io/node=
k8s-master03 Ready <none> 11d v1.20.0 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-master03,kubernetes.io/os=linux,node.kubernetes.io/node=
k8s-node01 Ready <none> 11d v1.20.0 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-node01,kubernetes.io/os=linux,node.kubernetes.io/node=
k8s-node02 Ready <none> 11d v1.20.0 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-node02,kubernetes.io/os=linux,node.kubernetes.io/node=
現在我們先給節點k8s-node01增加一個cm=test的標簽，命令如下：
[root@k8s-master01 ~]# kubectl label nodes k8s-node01 cm=test # 創建標簽
node/k8s-node01 labeled
[root@k8s-master01 ~]# kubectl label nodes k8s-node01 cm- # 刪除標簽
node/k8s-node01 labeled
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get nodes --show-labels
NAME STATUS ROLES AGE VERSION LABELS
k8s-master01 Ready <none> 11d v1.20.0 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-master01,kubernetes.io/os=linux,node.kubernetes.io/node=
k8s-master02 Ready <none> 11d v1.20.0 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-master02,kubernetes.io/os=linux,node.kubernetes.io/node=
k8s-master03 Ready <none> 11d v1.20.0 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-master03,kubernetes.io/os=linux,node.kubernetes.io/node=
k8s-node01 Ready <none> 11d v1.20.0 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,cm=test,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-node01,kubernetes.io/os=linux,node.kubernetes.io/node=
k8s-node02 Ready <none> 11d v1.20.0 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-node02,kubernetes.io/os=linux,node.kubernetes.io/node=
我們可以通過上面的 --show-labels 參數可以查看上述標簽是否生效。當節點被打上了相關標簽后，在調度的時候就可以使用這些標簽了，只需要在 Pod 的 spec 字段中添加 nodeSelector 字段，里面是我們需要被調度的節點的 label 標簽，比如，下面的 Pod 我們要強制調度到 node2 這個節點上去，我們就可以使用 nodeSelector 來表示了：(node-selector-demo.yaml)
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
labels:
app: busybox-pod
name: test-busybox
spec:
containers:
- command:
- sleep
- "3600"
image: busybox
imagePullPolicy: Always
name: test-busybox
nodeSelector:
com: test # 這里可以寫我們定義的標簽，或者hostname
我們可以通過命令查看調度結果
[root@k8s-master01 ~]# kubectl apply -f node-selector-demo.yaml
pod/test-busybox created
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -owide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
busybox 1/1 Running 261 11d 172.17.125.9 k8s-node01 <none> <none>
nginx-68db656dd8-qjhs9 1/1 Running 1 10d 172.25.244.200 k8s-master01 <none> <none>
nginx-68db656dd8-znwgp 1/1 Running 1 10d 172.18.195.11 k8s-master03 <none> <none>
test-busybox 1/1 Running 0 19s 172.27.14.215 k8s-node02 <none> <none>
web 2/2 Running 0 3d17h 172.18.195.14 k8s-master03 <none> <none>
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe pod test-busybox
Name: test-busybox
Namespace: default
Priority: 0
Node: k8s-node02/192.168.0.111
Start Time: Tue, 30 Mar 2021 18:37:27 +0800
Labels: app=busybox-pod
Annotations: <none>
Status: Running
IP: 172.27.14.215
IPs:
IP: 172.27.14.215
Containers:
test-busybox:
Container ID: docker://f85fa6688eb7b014b5c710354243528c6c0df555b3300f168773bc0f461581d1
Image: busybox
Image ID: docker-pullable://busybox@sha256:ce2360d5189a033012fbad1635e037be86f23b65cfd676b436d0931af390a2ac
Port: <none>
Host Port: <none>
Command:
sleep
3600
State: Running
Started: Tue, 30 Mar 2021 18:37:44 +0800
Ready: True
Restart Count: 0
Environment: <none>
Mounts:
/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from default-token-pn9sp (ro)
Conditions:
Type Status
Initialized True
Ready True
ContainersReady True
PodScheduled True
Volumes:
default-token-pn9sp:
Type: Secret (a volume populated by a Secret)
SecretName: default-token-pn9sp
Optional: false
QoS Class: BestEffort
Node-Selectors: cm=test #
Tolerations: node.kubernetes.io/not-ready:NoExecute op=Exists for 300s
node.kubernetes.io/unreachable:NoExecute op=Exists for 300s
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 55s default-scheduler Successfully assigned default/test-busybox to k8s-node02
Normal Pulling 54s kubelet Pulling image "busybox"
我們可以看到 Events 下面的信息，我們的 Pod 通過默認的 default-scheduler 調度器被綁定到了 node2 節點。不過需要注意的是nodeSelector 屬於強制性的，如果我們的目標節點沒有可用的資源，我們的 Pod 就會一直處於 Pending 狀態。