【云原生 | 从零开始学Kubernetes】九、k8sPod节点亲和性和反亲和性

是泡泡
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Pod 节点亲和性

pod 自身的亲和性调度有两种表示形式 podaffinity：pod 和 pod 更倾向腻在一起，把相近的 pod 结合到相近的位置，比如同一区域，同一机架，这样的话 pod 和 pod 之间更好通信，比方说有两个机房，这两个机房部署的集群有 1000 台主机，那么我们希望把 nginx 和 tomcat 都部署同一个地方的 node 节点上，可以提高通信效率。

podunaffinity：pod 和 pod 更倾向不腻在一起，如果部署两套程序，那么这两套程序更倾向于反亲和性，这样相互之间不会有影响。

第一个 pod 随机选则一个节点，做为评判后续的 pod 能否到达这个 pod 所在的节点上的运行方式，这就称为 pod 亲和性；我们怎么判定哪些节点是相同位置的，哪些节点是不同位置的。我们在定义 pod 亲和性时需要有一个前提，哪些 pod 在同一个位置，哪些 pod 不在同一个位置，这个位置是怎么定义的，标准是什么？以节点名称为标准，这个节点名称相同的表示是同一个位置，节点名称不相同的表示不是一个位置，或者其他方式。

preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution <[]Object> #软亲和性

requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution <[]Object> #硬亲和性

labelSelector #我们要判断 pod 跟别的 pod 亲和，跟哪个 pod 亲和，需要靠 labelSelector，通过 labelSelector选则一组能作为亲和对象的 pod 资源

namespaces <[]string> 需要选则一组资源，那么这组资源是在哪个名称空间中呢，通过 namespace 指定，如果不指定 namespaces，那么就是当前创建 pod 的名称空间

topologyKey -required- 位置拓扑的键，这个是必须字段

怎么判断是不是同一个位置

rack=rack1

row=row1

使用 rack 的键是同一个位置

使用 row 的键是同一个位置

例:pod 节点亲和性 
#定义两个 pod，第一个 pod 做为基准，第二个 pod 跟着它走 
[root@k8smaster ~]# kubectl delete pods pod-first
pod "pod-first" deleted
[root@k8smaster ~]# vim pod-required-affinity-demo.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-first
  labels:
    app2: myapp2
    tier: frontend
spec:
    containers:
    - name: myapp
      image: nginx
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-second
  labels:
    app: backend
    tier: db
spec:
    containers:
    - name: busybox
      image: busybox:latest
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      command: ["sh","-c","sleep 3600"]				
    affinity:
      podAffinity:
         requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
         - labelSelector:
              matchExpressions:
              - {key: app2, operator: In, values: ["myapp2"]}
           topologyKey: kubernetes.io/hostname

busybox如果不写sleep会自动关闭，sleep是等待多长时间。然后下面就是pod亲和性，硬亲和性，然后通过label（标签选择器选择），之前我们也通过帮助文档看过了选择器里面的字段（也可以深入看match里面有啥）

下面的key意思是选择app2=myapp2的标签做亲和性，如果不写第二个pod会找不到和哪个做亲和性。

最后一行可以直接用nodes里的已有标签来位置拓扑的键。kubectl get nodes --show-labels查看标签。

kubernetes.io/hostname标签对应的是具体的k8snode节点名，如果frist调度到node2或者node1，第二个pod也跟着调度到哪个节点（根据主机名做位置）

#上面表示创建的 pod 必须与拥有 app2=myapp2 标签的 pod 在一个节点上 
[root@k8smaster ~]# kubectl apply -f pod-required-affinity-demo.yaml 
pod/pod-first created
pod/pod-second created

[root@k8smaster ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE       NOMINATED NODE  
pod-first                     1/1     Running   0          26s     10.244.1.21   k8snode2   <none>           
pod-second                    1/1     Running   0          26s     10.244.1.22   k8snode2   <none>           

 
#上面说明第一个 pod 调度到哪，第二个 pod 也调度到哪，这就是 pod 节点亲和性 
[root@k8smaster ~]# kubectl delete -f pod-required-affinity-demo.yaml
pod "pod-first" deleted
pod "pod-second" deleted

pod 节点反亲和性

定义两个 pod，第一个 pod 做为基准，第二个 pod 跟它调度节点相反 同样基于node名字作为基准
[root@k8smaster ~]# vim pod-required-anti-affinity-demo.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-first
  labels:
    app1: myapp1
    tier: frontend
spec:
    containers:
    - name: myapp
      image: nginx
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-second
  labels:
    app: backend
    tier: db
spec:
    containers:
    - name: busybox
      image: busybox
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      command: ["sh","-c","sleep 3600"]
    affinity:
      podAntiAffinity:
         requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
         - labelSelector:
              matchExpressions:
              - {key: app1, operator: In, values: ["myapp1"]}
           topologyKey: kubernetes.io/hostname
[root@k8smaster ~]# kubectl apply -f pod-required-anti-affinity-demo.yaml
pod/pod-first created
pod/pod-second created
[root@k8smaster ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE       NOMINATED NODE  
pod-first                     1/1     Running   0          21s     10.244.1.23   k8snode2   <none>           
pod-second                    1/1     Running   0          21s     10.244.2.20   k8snode    <none>          

#两个 pod 不在一个 node 节点上，这就是 pod 节点反亲和性 
[root@k8smaster ~]# kubectl delete -f pod-required-anti-affinity-demo.yaml
pod "pod-first" deleted
pod "pod-second" deleted

#例3:换一个 topologykey 
[root@k8smaster ~]# kubectl label nodes k8snode zone=foo --overwrite
node/k8snode not labeled
[root@k8smaster ~]# kubectl label nodes k8snode2 zone=foo --overwrite
node/k8snode2 labeled
#然后去pp node 和当前目录下都删除掉k8s的pod。
[root@k8smaster pp]# kubectl delete -f .
resourcequota "mem-cpu-quota" deleted
pod "pod-test" deleted

[root@k8smaster node]# kubectl delete -f .
pod "demo-pod-1" deleted
pod "demo-pod" deleted
pod "pod-node-affinity-demo-2" deleted
pod "pod-node-affinity-demo" deleted

[root@k8smaster node]# kubectl get pods
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE

[root@k8smaster node]# vim pod-first-required-anti-affinity-demo-1.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-first
  labels:
    app3: myapp3
    tier: frontend
spec:
    containers:
    - name: myapp
      image: nginx
      
[root@k8smaster node]# vim pod-second-required-anti-affinity-demo-1.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-second
  labels:
    app: backend
    tier: db
spec:
    containers:
    - name: busybox
      image: busybox
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      command: ["sh","-c","sleep 3600"]
    affinity:
      podAffinity:
         requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
         - labelSelector:
              matchExpressions:
              - {key: app3, operator: In, values: ["myapp3"]}
           topologyKey: zone
 
#如果写在一起，可能启动顺序会有错误，比如第二个pod先启动。不管pod调度到哪个节点，都都是以zone标签作为位置。
[root@k8smaster node]# kubectl apply -f pod-first-required-anti-affinity-demo-1.yaml 
pod/pod-first created
[root@k8smaster node]# kubectl apply -f pod-second-required-anti-affinity-demo-1.yaml 
pod/pod-second created

[root@k8smaster node]# kubectl get pods -o wide
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE       NOMINATED NODE  
pod-first                     1/1     Running   0          21s     10.244.1.23   k8snode2   <none>           
pod-second                    0/1     pending   0          21s     <none>        <none>     <none>

第二个节点现是 pending，因为两个节点是同一个位置（因为配置了一样的zone标签，如果pod1调度到有zone标签的node上，那么第二个pod就永远不会调度到有zone标签的node上，因为我们要求的是反亲和性）现在没有不是同一个位置的了，所以就会处于 pending 状态，如果在反亲和性这个位置把 required 改成 preferred，那么也会运行。

podaffinity：pod 节点亲和性，pod 倾向于哪个 pod nodeaffinity：node 节点亲和性，pod 倾向于哪个 node

写在最后

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