Pod调度方式（下）

6. Pod调度之nodeSelector

1. 作用

nodeSelector 是 Kubernetes 的一种简单的节点调度策略，通过基于节点的标签来调度 Pod。每个节点可以拥有多个标签，nodeSelector 用来选择具有特定标签的节点。

2. 实战案例

2.1 给节点打标签

在这个案例中，我们给所有节点都打上了一个 school=oldboyedu 的标签，并且将 worker232 节点的标签移除。

[root@master231 scheduler]# kubectl get nodes --show-labels
NAME        STATUS   ROLES                  AGE   VERSION    LABELS
master231   Ready    control-plane,master   8d    v1.23.17   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=master231,kubernetes.io/os=linux,node-role.kubernetes.io/control-plane=,node-role.kubernetes.io/master=,node.kubernetes.io/exclude-from-external-load-balancers=
worker232   Ready    <none>                 8d    v1.23.17   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=worker232,kubernetes.io/os=linux
worker233   Ready    <none>                 8d    v1.23.17   beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=worker233,kubernetes.io/os=linux

然后我们给所有节点打上 school=oldboyedu 的标签：

kubectl label nodes --all school=oldboyedu

并且移除 worker232 节点的标签：

kubectl label nodes worker232 school-

2.2 使用 nodeSelector 调度 Pod 到特定节点

使用 nodeSelector 指定 Pod 只会调度到那些标签为 school=oldboyedu 的节点上。以下是 YAML 配置文件：

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: scheduler-nodeselector
spec:
  selector:
    matchLabels:
      apps: xiuxian
  template:
    metadata:
      labels:
        apps: xiuxian
    spec:
      tolerations:
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        effect: NoSchedule
      nodeSelector:
        school: oldboyedu  # 设置Pod调度到带有指定标签的节点
      containers:
      - name: xiuxian
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/yinzhengjie-k8s/apps:v1

应用这个配置：

kubectl apply -f 09-scheduler-nodeSelector.yaml

2.3 查看 Pod 状态

使用 kubectl get pods -o wide 查看 Pod 是否成功调度到预期的节点：

kubectl get pods -o wide

7. Pod调度之nodeAffinity

1. 作用

nodeAffinity 是比 nodeSelector 更强大的节点调度策略。它不仅支持精确的匹配（硬限制），还支持多个条件匹配（软限制），让 Pod 调度更具灵活性。

• nodeSelector 是硬限制，要求所有条件必须完全匹配，否则 Pod 不会被调度。
• nodeAffinity 允许软限制，可以根据权重调整 Pod 的调度优先级。

2. 实战案例使用 nodeAffinity 实现 nodeSelector

在这个示例中，使用 nodeAffinity 实现了基于 school 标签的 Pod 调度。

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: scheduler-nodeaffinity
spec:
  selector:
    matchLabels:
      apps: xiuxian
  template:
    metadata:
      labels:
        apps: xiuxian
    spec:
      tolerations:
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        effect: NoSchedule
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
              - matchExpressions:
                  - key: school
                    values:
                    - "oldboyedu"
                    operator: In
      containers:
      - name: xiuxian
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/yinzhengjie-k8s/apps:v1

应用该配置：

kubectl apply -f 10-scheduler-nodeAffinity.yaml

3. 实战案例使用 nodeAffinity 实现多值匹配

通过修改节点标签，增加多个匹配的值，Pod 可以调度到多个符合条件的节点。

kubectl label nodes worker233 school=laonanhai --overwrite

修改配置文件，将 nodeAffinity 中的 values 更改为多个值：

affinity:
  nodeAffinity:
    requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      nodeSelectorTerms:
      - matchExpressions:
        - key: school
          values:
          - "oldboyedu"
          - "laonanhai"
          operator: In

应用该配置：

kubectl apply -f 11-scheduler-deploy-nodeAffinity.yaml

8. Pod调度之podAffinity

podAffinity 是 Pod 的亲和性配置，允许你将 Pod 调度到某些具有特定标签的节点上。

1. 给节点打标签

kubectl label nodes master231 dc=jiuxianqiao
kubectl label nodes worker232 dc=lugu
kubectl label nodes worker233 dc=zhaowei

2. 配置 Pod 的亲和性

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: scheduler-podaffinity
spec:
  replicas: 5
  selector:
    matchLabels:
      apps: xiuxian
  template:
    metadata:
      labels:
        apps: xiuxian
        version: v1
    spec:
       tolerations:
       - key: node-role.kubernetes.io/master
         effect: NoSchedule
       affinity:
         podAffinity:
           requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
             - topologyKey: dc
               labelSelector:
                 matchLabels:
                   apps: xiuxian
       containers:
       - name: c1
         image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/yinzhengjie-k8s/apps:v2
         resources:
           requests:
             cpu: 0.5
             memory: 200Mi
           limits:
             cpu: 4
             memory: 8Gi

3. 应用配置并查看状态

kubectl apply -f 13-scheduler-podAffinity.yaml
kubectl get pods -o wide

9. Pod调度之podAntiAffinity

podAntiAffinity 是 Pod 的反亲和性配置，指的是防止 Pod 调度到某些已经有特定标签的节点上。

1. 实战案例

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: scheduler-podantiaffinity
spec:
  replicas: 5
  selector:
    matchLabels:
      apps: xiuxian
  template:
    metadata:
      labels:
        apps: xiuxian
        version: v1
    spec:
       tolerations:
       - key: node-role.kubernetes.io/master
         effect: NoSchedule
       affinity:
         podAntiAffinity:
           requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
             - topologyKey: dc
               labelSelector:
                 matchExpressions:
                 - key: apps
                   values: ["xiuxian"]
                   operator: In
       containers:
       - name: c1
         image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/yinzhengjie-k8s/apps:v2
         resources:
           requests:
             cpu: 0.5
             memory: 200Mi
           limits:
             cpu: 4
             memory: 8Gi

2. 应用配置并查看状态

kubectl apply -f 14-scheduler-podAntiAffinity.yaml
kubectl get pods -o wide

总结

• Node Selector 是一个简单的节点调度机制，通过标签选择节点。
• Node Affinity 提供了比 nodeSelector 更灵活的调度策略，可以实现软限制和硬限制。
• Pod Affinity 和 Pod Anti-Affinity 用于控制 Pod 与其他 Pod 的调度关系，前者强调同类 Pod 的亲和性，后者则避免 Pod 跟特定的 Pod 一起调度到同一个节点。