K8S調度之節點親和性

Node Affinity

Affinity 翻譯成中文是「親和性」，它對應的是 Anti-Affinity，咱們翻譯成「互斥」。這兩個詞比較形象，能夠把 pod 選擇 node 的過程類比成磁鐵的吸引和互斥，不一樣的是除了簡單的正負極以外，pod 和 node 的吸引和互斥是能夠靈活配置的。

Affinity的優勢：

• 匹配有更多的邏輯組合，不僅是字符串的徹底相等
• 調度分紅軟策略(soft)和硬策略(hard)，在軟策略下，若是沒有知足調度條件的節點，pod會忽略這條規則，繼續完成調度。

目前主要的node affinity：

• requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
  表示pod必須部署到知足條件的節點上，若是沒有知足條件的節點，就不停重試。其中IgnoreDuringExecution表示pod部署以後運行的時候，若是節點標籤發生了變化，再也不知足pod指定的條件，pod也會繼續運行。

• requiredDuringSchedulingRequiredDuringExecution
  表示pod必須部署到知足條件的節點上，若是沒有知足條件的節點，就不停重試。其中RequiredDuringExecution表示pod部署以後運行的時候，若是節點標籤發生了變化，再也不知足pod指定的條件，則從新選擇符合要求的節點。

• preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
  表示優先部署到知足條件的節點上，若是沒有知足條件的節點，就忽略這些條件，按照正常邏輯部署。

• preferredDuringSchedulingRequiredDuringExecution
  表示優先部署到知足條件的節點上，若是沒有知足條件的節點，就忽略這些條件，按照正常邏輯部署。其中RequiredDuringExecution表示若是後面節點標籤發生了變化，知足了條件，則從新調度到知足條件的節點。

軟策略和硬策略的區分是有用處的，硬策略適用於 pod 必須運行在某種節點，不然會出現問題的狀況，好比集羣中節點的架構不一樣，而運行的服務必須依賴某種架構提供的功能；軟策略不一樣，它適用於滿不知足條件都能工做，可是知足條件更好的狀況，好比服務最好運行在某個區域，減小網絡傳輸等。這種區分是用戶的具體需求決定的，並無絕對的技術依賴。

下面是一個官方的示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-node-affinity
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: kubernetes.io/e2e-az-name
            operator: In
            values:
            - e2e-az1
            - e2e-az2
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 1
        preference:
          matchExpressions:
          - key: another-node-label-key
            operator: In
            values:
            - another-node-label-value
  containers:
  - name: with-node-affinity
    image: gcr.io/google_containers/pause:2.0

這個 pod 同時定義了 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 和 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 兩種 nodeAffinity。第一個要求 pod 運行在特定 AZ 的節點上，第二個但願節點最好有對應的 another-node-label-key:another-node-label-value 標籤。

這裏的匹配邏輯是label在某個列表中，可選的操做符有：

• In: label的值在某個列表中
• NotIn：label的值不在某個列表中
• Exists：某個label存在
• DoesNotExist：某個label不存在
• Gt：label的值大於某個值（字符串比較）
• Lt：label的值小於某個值（字符串比較）

若是nodeAffinity中nodeSelector有多個選項，節點知足任何一個條件便可；若是matchExpressions有多個選項，則節點必須同時知足這些選項才能運行pod 。

須要說明的是，node並無anti-affinity這種東西，由於NotIn和DoesNotExist能提供相似的功能。