22-k8s中pod的调度-亲和性affinity

一·、概述

        在k8s当中，“亲和性”分为三种，节点亲和性、pod亲和性、pod反亲和性；

亲和性分类	名称	解释说明
nodeAffinity	节点亲和性	通过【节点】标签匹配，用于控制pod调度到哪些node节点上，以及不能调度到哪些node节点上；（主角node节点）
podAffinity	pod亲和性	通过【节点+pod】标签匹配，可以和哪些pod部署在同一个节点上（拓扑域）；（主角是pod）
podAntiAffinity	pod反亲和性	通过【节点+pod】标签匹配，与pod亲和性相反，就是和那些pod不在一个节点上（拓扑域）；

二、nodeAffinity-节点亲和性

1，给k8s节点创建标签

[root@k8s231 ~]# kubectl label nodes k8s231 k8s=xinjizhiwa-01
node/k8s231 labeled
[root@k8s231 ~]# kubectl label nodes k8s232 k8s=xinjizhiwa-02
node/k8s232 labeled
[root@k8s231 ~]# kubectl label nodes k8s233 k8s=xinjizhiwa-03
node/k8s233 labeled

查看标签

[root@k8s231 dns]# kubectl get nodes --show-labels

2，编辑资源清单设置节点亲和性

[root@k8s231 nodeaffinity]# cat nodeaffinity.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: dm-affinity
spec: 
  replicas: 20
  selector: 
    matchLabels:
      k8s: xinjizhiwa
  template:
    metadata:
      name: pod-affinity 
      labels:
        k8s: xinjizhiwa
    spec:
      #声明亲和性
      affinity:
        #声明亲和性类型
        nodeAffinity:
          #硬限制，必须满足的条件有哪些？（不满足下面的条件，亲和性就设置失败）
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            #设置节点选择器列表：
            nodeSelectorTerms:
            #声明基于节点的标签进行关联
            - matchExpressions:
              - key: k8s
                values: 
                - xinjizhiwa-03
                - xinjizhiwa-02
                #设置key和value的关系；
                #--In：key==value（必须写value）
                #--NotIn：key ！=value（必须写value）
                operator: In
          #软限制，不一定满足，但会优先满足，相当于一高了调度的优先级；
          preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          #配置权重
          - weight: 10
            #偏向性
            preference:
              #基于节点的标签进行关联
              matchExpressions:
              #节点的标签名称
              - key: k8s
                values:
                - xinjizhiwa-03
                #关联关系，表示key和values的关系
                #In：表示包含关系（value必须写）
                #NotIn：表示不包含（value必须写）
                #Exists： 表示存在关系（不能写value）
                #DoesNotExist：不存在（不能写value）
                #Gt：大于（value必须是一个单一的元素，且值将被解释称一个整数）
                #Lt：小于（value必须是一个单一的元素，且值将被解释称一个整数）
                operator: In
      containers:
      - name: c1
        image: nginx:1.20.1-alpine
        ports:
        - containerPort: 80

3，创建资源

[root@k8s231 nodeaffinity]# kubectl apply -f nodeaffinity.yaml

4，查看pod所在节点，验证亲和性

三、podAffinity-pod的亲和性

        基于“节点标签”进行设置，第一个pod副本创建在了哪个节点上，那么其余副本也会创建在这个节点上；

        拓扑域：节点机器的标签的key和value都相等的机器，就是同一个拓扑域；

1，编辑资源清单设置pod亲和性

[root@k8s231 nodeaffinity]# cat podaffinity.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: dm-affinity
spec: 
  replicas: 20
  selector: 
    matchLabels:
      k8s: xinjizhiwa
  template:
    metadata:
      name: pod-affinity 
      labels:
        k8s: xinjizhiwa
    spec:
      #声明亲和性
      affinity:
        #声明亲和性类型
        podAffinity:
          #硬限制，必须满足的条件有哪些？（不满足下面的条件，亲和性就设置失败）
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          #设置拓扑域，指定【节点的标签名】
          #【节点key】就是说，设置了拓扑域，pod就会往这个标签的节点进行创建

          #只要满足key是k8s的节点的标签，那么就是同一个拓扑域
          - topologyKey: k8s
            #【pod标签】确定pod的标签，用于二次确认，选中了拓扑域（节点标签的key），再次选中pod标签才能确认调度到哪个节点；
            labelSelector:
              matchExpressions: 

              #意思是说，只要key的值是k8s的pod创建在了哪个节点，“我”就跟随他。也创建在这个节点上；
              - key: k8s
                #如果pod标签，出现了key值相同，value值不同的情况下，就不见设置Exists存在的关系了
                #建议设置：In的方式进行匹配，当然此时Value就不能设置了；
                operator: Exists
      containers:
      - name: c1
        image: nginx:1.20.1-alpine
        ports:
        - containerPort: 80

2，创建资源

[root@k8s231 nodeaffinity]# kubectl apply -f podaffinity.yaml

3，查看pod所在节点

[root@k8s231 nodeaffinity]# kubectl get pods -o wide

四、podAntAffinity-pod的反亲和性

        pod的亲和性：符合拓扑域的范围，指定标签的pod创建在哪里，其他pod就创建在哪里；

        pod的反亲和性：与之相反，符合拓扑域的范围，指定标签的pod创建在哪里，其他pod就不能创建在哪里；

1，编辑资源清单设置pod的反亲和性

[root@k8s231 nodeaffinity]# cat podantaffinity.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: dm-affinity
spec: 
  replicas: 4
  selector: 
    matchLabels:
      k8s: xinjizhiwa
  template:
    metadata:
      name: pod-affinity 
      labels:
        k8s: xinjizhiwa
    spec:
      #声明亲和性
      affinity:
        #声明亲和性类型
        podAntiAffinity:
          #硬限制，必须满足的条件有哪些？（不满足下面的条件，亲和性就设置失败）
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          #设置拓扑域，指定【节点的标签名】
          #【节点key】就是说，设置了拓扑域，pod就会往这个标签的节点进行创建
          - topologyKey: k8s
            #【pod标签】确定pod的标签，用于二次确认，选中了拓扑域（节点标签的key），再次选中pod标签才能确认调度到哪个节点；
            labelSelector:
              matchExpressions: 
              - key: k8s
                #如果pod标签，出现了key值相同，value值不同的情况下，就不见设置Exists存在的关系了
                #建议设置：In的方式进行匹配，当然此时Value就不能设置了；
                operator: Exists
      containers:
      - name: c1
        image: nginx:1.20.1-alpine
        ports:
        - containerPort: 80
 

2，创建资源

[root@k8s231 nodeaffinity]# kubectl apply -f podantaffinity.yaml

3，查看pod

结论：

1，由于第一pod创建在了k8s232中，所以第二个pod就无法再k8s232中创建；

2，第二个pod就再k8s233中创建了；

3，由于我们是4个副本，k8s231还设置了污点，无法创建pod；

4，所以，我们4个副本，最后只能创建成功2个，剩下两个pending；

至此，亲和性，学习完毕