k8s学习笔记-存储-调度器和调度算法
ConfigMap 的创建
Ⅰ、使用目录创建
$ ls docs/user-guide/configmap/kubectl/
game.file
ui.file
$ cat docs/user-guide/configmap/kubectl/game.file
version=1.17
name=dave
age=18
$ cat docs/user-guide/configmap/kubectl/ui.properties
level=2
color=yellow
$ kubectl create configmap game-config --from-file=docs/user-guide/configmap/kubectl
—from-file 指定在目录下的所有文件都会被用在 ConfigMap 里面创建一个键值对，键的名字就是文件名，值就是文件的内容
Ⅱ、使用文件创建
只要指定为一个文件就可以从单个文件中创建 ConfigMap
$ kubectl create configmap game-config-2 --from-file=./game.file
—from-file 这个参数可以使用多次，你可以使用两次分别指定上个实例中的那两个配置文件，效果就跟指定整个目录是一样的
Ⅲ、使用字面值创建
使用文字值创建，利用 —from-literal 参数传递配置信息，该参数可以使用多次，格式如下
$ kubectl create configmap literal-config --from-literal=name=dave --from-literal=password=pass
$ kubectl get configmaps literal-config -o yaml
Pod 中使用 ConfigMap
Ⅰ、使用 ConfigMap 来替代环境变量
apiVersion
apiVersion
apiVersion
Ⅱ、用 ConfigMap 设置命令行参数
apiVersion
Ⅲ、通过数据卷插件使用ConfigMap
在数据卷里面使用这个 ConfigMap，有不同的选项。最基本的就是将文件填入数据卷，在这个文件中，键就是文件名，键值就是文件内容
apiVersion
ConfigMap 的热更新
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: log-config
namespace: default
data:
log_level: INFO
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: hot-update
spec:
replicas: 1
template:
metadata:
labels:
run: my-nginx
spec:
containers:
- name: my-nginx
image: wangyanglinux/myapp:v1
ports:
- containerPort: 80
volumeMounts:
- name: config-volume
mountPath: /etc/config
volumes:
- name: config-volume
configMap:
name: log-config
$ kubectl exec `kubectl get pods -l run=my-nginx -o=name|cut -d "/" -f2` cat /etc/config/log_level INFO
修改 ConfigMap
$ kubectl edit configmap log-config
修改 log_level 的值为 DEBUG 等待大概 10 秒钟时间，再次查看环境变量的值
$ kubectl exec `kubectl get pods -l run=my-nginx -o=name|cut -d "/" -f2` cat /tmp/log_level DEBUG
<!--！！！ 特别注意 configMap 如果以 ENV 的方式挂载至容器，修改 configMap 并不会实现热更新-->
ConfigMap 更新后滚动更新 Pod
更新 ConfigMap 目前并不会触发相关 Pod 的滚动更新，可以通过修改 pod annotations 的方式强制触发滚动更新
$ kubectl patch deployment my-nginx --patch '{"spec": {"template": {"metadata": {"annotations": {"version/config": "20190411" }}}}}'
这个例子里我们在 .spec.template.metadata.annotations 中添加 version/config，每次通过修改 version/config 来触发滚动更新
！！！ 更新 ConfigMap 后：
-
使用该 ConfigMap 挂载的 Env 不会同步更新
-
使用该 ConfigMap 挂载的 Volume 中的数据需要一段时间（实测大概10秒）才能同步更新
-
Secret 存在意义
Secret 解决了密码、token、密钥等敏感数据的配置问题，而不需要把这些敏感数据暴露到镜像或者 Pod Spec 中。Secret 可以以 Volume 或者环境变量的方式使用
Secret 有三种类型：
- Service Account ：用来访问 Kubernetes API，由 Kubernetes 自动创建，并且会自动挂载到 Pod 的
/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount目录中 - Opaque ：base64 编码格式的 Secret，用来存储密码、密钥等
- kubernetes.io/dockerconfigjson ：用来存储私有 docker 仓库的认证信息
Service Account
Service Account 用来访问 Kubernetes API，由 Kubernetes 自动创建，并且会自动挂载到 Pod的 /run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount 目录中
$ kubectl run nginx --image nginx
deployment "nginx" created
$ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-3137573019-md1u2 1/1 Running 0 13s
$ kubectl exec nginx-3137573019-md1u2 ls /run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount
ca.crt
namespace
token
Opaque Secret
Ⅰ、创建说明
Opaque 类型的数据是一个 map 类型，要求 value 是 base64 编码格式：
$ echo -n "admin" | base64
YWRtaW4=
$ echo -n "1f2d1e2e67df" | base64
MWYyZDFlMmU2N2Rm
secrets.yml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
name: mysecret
type: Opaque
data:
password: MWYyZDFlMmU2N2Rm
username: YWRtaW4=
Ⅱ、使用方式
1、将 Secret 挂载到 Volume 中
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
labels:
name: seret-test
name: seret-test
spec:
volumes:
- name: volumes12
secret:
secretName: mysecret
containers:
- image: wangyanglinux/myapp:v1
name: db
volumeMounts:
- name: volumes12
mountPath: "/data"
2、将 Secret 导出到环境变量中
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: pod-deployment
spec:
replicas: 2
template:
metadata:
labels:
app: pod-deployment
spec:
containers:
- name: pod-1
image: wangyanglinux/myapp:v1
ports:
- containerPort: 80
env:
- name: TEST_USER
valueFrom:
secretKeyRef:
name: mysecret
key: username
- name: TEST_PASSWORD
valueFrom:
secretKeyRef:
name: mysecret
key: password
kubernetes.io/dockerconfigjson
使用 Kuberctl 创建 docker 仓库认证的 secret
$ kubectl create secret docker-registry myregistrykey --docker-server=DOCKER_REGISTRY_SERVER --docker-username=DOCKER_USER --docker-password=DOCKER_PASSWORD --docker-email=DOCKER_EMAIL
secret "myregistrykey" created.
在创建 Pod 的时候，通过 imagePullSecrets 来引用刚创建的 myregistrykey
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: foo
spec:
containers:
- name: foo
image: hub.hongfu.com/wangyang/myapp:v1
imagePullSecrets:
- name: myregistrykey
容器磁盘上的文件的生命周期是短暂的，这就使得在容器中运行重要应用时会出现一些问题。首先，当容器崩溃时，kubelet 会重启它，但是容器中的文件将丢失——容器以干净的状态（镜像最初的状态）重新启动。其次，在 Pod 中同时运行多个容器时，这些容器之间通常需要共享文件。Kubernetes 中的 Volume 抽象就很好的解决了这些问题
背景
Kubernetes 中的卷有明确的寿命 —— 与封装它的 Pod 相同。所f以，卷的生命比 Pod 中的所有容器都长，当这个容器重启时数据仍然得以保存。当然，当 Pod 不再存在时，卷也将不复存在。也许更重要的是，Kubernetes 支持多种类型的卷，Pod 可以同时使用任意数量的卷
卷的类型
Kubernetes 支持以下类型的卷：
awsElasticBlockStoreazureDiskazureFilecephfscsidownwardAPIemptyDirfcflockergcePersistentDiskgitRepoglusterfshostPathiscsilocalnfspersistentVolumeClaimprojectedportworxVolumequobyterbdscaleIOsecretstorageosvsphereVolume
emptyDir
当 Pod 被分配给节点时，首先创建 emptyDir 卷，并且只要该 Pod 在该节点上运行，该卷就会存在。正如卷的名字所述，它最初是空的。Pod 中的容器可以读取和写入 emptyDir 卷中的相同文件，尽管该卷可以挂载到每个容器中的相同或不同路径上。当出于任何原因从节点中删除 Pod 时，emptyDir 中的数据将被永久删除
emptyDir 的用法有：
- 暂存空间，例如用于基于磁盘的合并排序、用作长时间计算崩溃恢复时的检查点
- Web服务器容器提供数据时，保存内容管理器容器提取的文件
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: jobs-empty
spec:
template:
spec:
restartPolicy: Never
initContainers:
- name: job-1
image: busybox:1.34.1
command:
- 'sh'
- '-c'
- >
for i in 1 2 3;
do
echo "job-1 `date`";
sleep 1s;
done;
echo job-1 GG > /srv/input/code
volumeMounts:
- mountPath: /srv/input/
name: input
- name: job-2
image: busybox:1.34.1
command:
- 'sh'
- '-c'
- >
for i in 1 2 3;
do
echo "job-2 `date`";
sleep 1s;
done;
cat /srv/input/code &&
echo job-2 GG > /srv/input/output/file
resources:
requests:
cpu: 3
volumeMounts:
- mountPath: /srv/input/
name: input
- mountPath: /srv/input/output/
name: output
containers:
- name: job-3
image: busybox:1.34.1
command:
- 'sh'
- '-c'
- >
echo "job-1 and job-2 completed";
sleep 3s;
cat /srv/output/file
volumeMounts:
- mountPath: /srv/output/
name: output
volumes:
- name: input
emptyDir: {}
- name: output
emptyDir: {}
hostPath
hostPath 卷将主机节点的文件系统中的文件或目录挂载到集群中
hostPath 的用途如下：
- 运行需要访问 Docker 内部的容器；使用
/var/lib/docker的hostPath - 在容器中运行 cAdvisor；使用
/dev/cgroups的hostPath - 允许 pod 指定给定的 hostPath 是否应该在 pod 运行之前存在，是否应该创建，以及它应该以什么形式存在
除了所需的 path 属性之外，用户还可以为 hostPath 卷指定 type
| 值 | 行为 |
|---|---|
| 空字符串（默认）用于向后兼容，这意味着在挂载 hostPath 卷之前不会执行任何检查。 | |
DirectoryOrCreate |
如果在给定的路径上没有任何东西存在，那么将根据需要在那里创建一个空目录，权限设置为 0755，与 Kubelet 具有相同的组和所有权。 |
Directory |
给定的路径下必须存在目录 |
FileOrCreate |
如果在给定的路径上没有任何东西存在，那么会根据需要创建一个空文件，权限设置为 0644，与 Kubelet 具有相同的组和所有权。 |
File |
给定的路径下必须存在文件 |
Socket |
给定的路径下必须存在 UNIX 套接字 |
CharDevice |
给定的路径下必须存在字符设备 |
BlockDevice |
给定的路径下必须存在块设备 |
使用这种卷类型是请注意，因为：
- 由于每个节点上的文件都不同，具有相同配置（例如从 podTemplate 创建的）的 pod 在不同节点上的行为可能会有所不同
- 当 Kubernetes 按照计划添加资源感知调度时，将无法考虑
hostPath使用的资源 - 在底层主机上创建的文件或目录只能由 root 写入。您需要在特权容器中以 root 身份运行进程，或修改主机上的文件权限以便写入
hostPath卷
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test-pd
spec:
containers:
- image: wangyanglinux/myapp:v1
name: test-container
volumeMounts:
- mountPath: /test-pd
name: test-volume
volumes:
- name: test-volume
hostPath:
# directory location on host
path: /data
# this field is optional
type: Directory
概念
PersistentVolume（PV）
是由管理员设置的存储，它是群集的一部分。就像节点是集群中的资源一样，PV 也是集群中的资源。 PV 是 Volume 之类的卷插件，但具有独立于使用 PV 的 Pod 的生命周期。此 API 对象包含存储实现的细节，即 NFS、iSCSI 或特定于云供应商的存储系统
PersistentVolumeClaim（PVC）
是用户存储的请求。它与 Pod 相似。Pod 消耗节点资源，PVC 消耗 PV 资源。Pod 可以请求特定级别的资源（CPU 和内存）。声明可以请求特定的大小和访问模式（例如，可以以读/写一次或 只读多次模式挂载）
静态 pv
集群管理员创建一些 PV。它们带有可供群集用户使用的实际存储的细节。它们存在于 Kubernetes API 中，可用于消费
动态
当管理员创建的静态 PV 都不匹配用户的 PersistentVolumeClaim 时，集群可能会尝试动态地为 PVC 创建卷。此配置基于 StorageClasses：PVC 必须请求 [存储类]，并且管理员必须创建并配置该类才能进行动态创建。声明该类为 "" 可以有效地禁用其动态配置
要启用基于存储级别的动态存储配置，集群管理员需要启用 API server 上的 DefaultStorageClass [准入控制器] 。例如，通过确保 DefaultStorageClass 位于 API server 组件的 --admission-control 标志，使用逗号分隔的有序值列表中，可以完成此操作
绑定
master 中的控制环路监视新的 PVC，寻找匹配的 PV（如果可能），并将它们绑定在一起。如果为新的 PVC 动态调配 PV，则该环路将始终将该 PV 绑定到 PVC。否则，用户总会得到他们所请求的存储，但是容量可能超出要求的数量。一旦 PV 和 PVC 绑定后，PersistentVolumeClaim 绑定是排他性的，不管它们是如何绑定的。 PVC 跟 PV 绑定是一对一的映射
持久化卷声明的保护
PVC 保护的目的是确保由 pod 正在使用的 PVC 不会从系统中移除，因为如果被移除的话可能会导致数据丢失
当启用PVC 保护 alpha 功能时，如果用户删除了一个 pod 正在使用的 PVC，则该 PVC 不会被立即删除。PVC 的删除将被推迟，直到 PVC 不再被任何 pod 使用
持久化卷类型
PersistentVolume 类型以插件形式实现。Kubernetes 目前支持以下插件类型：
- GCEPersistentDisk AWSElasticBlockStore AzureFile AzureDisk FC (Fibre Channel)
- FlexVolume Flocker NFS iSCSI RBD (Ceph Block Device) CephFS
- Cinder (OpenStack block storage) Glusterfs VsphereVolume Quobyte Volumes
- **HostPath ** VMware Photon Portworx Volumes ScaleIO Volumes StorageOS
持久卷演示代码
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: pv0003
spec:
capacity:
storage: 5Gi
volumeMode: Filesystem
accessModes:
- ReadWriteOnce
persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
storageClassName: slow
mountOptions:
- hard
- nfsvers=4.1
nfs:
path: /tmp
server: 172.17.0.2
PV 访问模式
PersistentVolume 可以以资源提供者支持的任何方式挂载到主机上。如下表所示，供应商具有不同的功能，每个 PV 的访问模式都将被设置为该卷支持的特定模式。例如，NFS 可以支持多个读/写客户端，但特定的 NFS PV 可能以只读方式导出到服务器上。每个 PV 都有一套自己的用来描述特定功能的访问模式
- ReadWriteOnce——该卷可以被单个节点以读/写模式挂载
- ReadOnlyMany——该卷可以被多个节点以只读模式挂载
- ReadWriteMany——该卷可以被多个节点以读/写模式挂载
在命令行中，访问模式缩写为：
- RWO - ReadWriteOnce
- ROX - ReadOnlyMany
- RWX - ReadWriteMany
| Volume 插件 | ReadWriteOnce | ReadOnlyMany | ReadWriteMany |
|---|---|---|---|
| AWSElasticBlockStoreAWSElasticBlockStore | ✓ | - | - |
| AzureFile | ✓ | ✓ | ✓ |
| AzureDisk | ✓ | - | - |
| CephFS | ✓ | ✓ | ✓ |
| Cinder | ✓ | - | - |
| FC | ✓ | ✓ | - |
| FlexVolume | ✓ | ✓ | - |
| Flocker | ✓ | - | - |
| GCEPersistentDisk | ✓ | ✓ | - |
| Glusterfs | ✓ | ✓ | ✓ |
| HostPath | ✓ | - | - |
| iSCSI | ✓ | ✓ | - |
| PhotonPersistentDisk | ✓ | - | - |
| Quobyte | ✓ | ✓ | ✓ |
| NFS | ✓ | ✓ | ✓ |
| RBD | ✓ | ✓ | - |
| VsphereVolume | ✓ | - | - （当 pod 并列时有效） |
| PortworxVolume | ✓ | - | ✓ |
| ScaleIO | ✓ | ✓ | - |
| StorageOS | ✓ | - | - |
回收策略
- Retain（保留）——手动回收
- Recycle（回收）——基本擦除（
rm -rf /thevolume/*） - Delete（删除）——关联的存储资产（例如 AWS EBS、GCE PD、Azure Disk 和 OpenStack Cinder 卷）将被删除
当前，只有 NFS 和 HostPath 支持回收策略。AWS EBS、GCE PD、Azure Disk 和 Cinder 卷支持删除策略
状态
卷可以处于以下的某种状态：
- Available（可用）——一块空闲资源还没有被任何声明绑定
- Bound（已绑定）——卷已经被声明绑定
- Released（已释放）——声明被删除，但是资源还未被集群重新声明
- Failed（失败）——该卷的自动回收失败
命令行会显示绑定到 PV 的 PVC 的名称
持久化演示说明 - NFS
Ⅰ、安装 NFS 服务器
yum install -y nfs-common nfs-utils rpcbind
mkdir /nfsdata
chmod 666 /nfsdata
chown nfsnobody /nfsdata
cat /etc/exports
/nfsdata *(rw,no_root_squash,no_all_squash,sync)
systemctl start rpcbind
systemctl start nfs
Ⅱ、部署 PV
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: nfspv1
spec:
capacity:
storage: 1Gi
accessModes:
- ReadWriteOnce
persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
storageClassName: nfs
nfs:
path: /data/nfs
server: 10.66.66.10
Ⅲ、创建服务并使用 PVC
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx
labels:
app: nginx
spec:
ports:
- port: 80
name: web
clusterIP: None
selector:
app: nginx
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: web
spec:
selector:
matchLabels:
app: nginx
serviceName: "nginx"
replicas: 3
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: wangyanglinux/myapp:v1
ports:
- containerPort: 80
name: web
volumeMounts:
- name: www
mountPath: /usr/share/nginx/html
volumeClaimTemplates:
- metadata:
name: www
spec:
accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
storageClassName: "nfs"
resources:
requests:
storage: 1Gi
关于 StatefulSet
- 匹配 Pod name ( 网络标识 ) 的模式为：$(statefulset名称)-$(序号)，比如上面的示例：web-0，web-1，web-2
- StatefulSet 为每个 Pod 副本创建了一个 DNS 域名，这个域名的格式为： $(podname).(headless server name)，也就意味着服务间是通过Pod域名来通信而非 Pod IP，因为当Pod所在Node发生故障时， Pod 会被飘移到其它 Node 上，Pod IP 会发生变化，但是 Pod 域名不会有变化
- StatefulSet 使用 Headless 服务来控制 Pod 的域名，这个域名的 FQDN 为：$(service name).$(namespace).svc.cluster.local，其中，“cluster.local” 指的是集群的域名
- 根据 volumeClaimTemplates，为每个 Pod 创建一个 pvc，pvc 的命名规则匹配模式：(volumeClaimTemplates.name)-(pod_name)，比如上面的 volumeMounts.name=www， Pod name=web-[0-2]，因此创建出来的 PVC 是 www-web-0、www-web-1、www-web-2
- 删除 Pod 不会删除其 pvc，手动删除 pvc 将自动释放 pv
Statefulset的启停顺序：
-
有序部署：部署StatefulSet时，如果有多个Pod副本，它们会被顺序地创建（从0到N-1）并且，在下一个Pod运行之前所有之前的Pod必须都是Running和Ready状态。
-
有序删除：当Pod被删除时，它们被终止的顺序是从N-1到0。
-
有序扩展：当对Pod执行扩展操作时，与部署一样，它前面的Pod必须都处于Running和Ready状态。
StatefulSet使用场景：
- 稳定的持久化存储，即Pod重新调度后还是能访问到相同的持久化数据，基于 PVC 来实现。
- 稳定的网络标识符，即 Pod 重新调度后其 PodName 和 HostName 不变。
- 有序部署，有序扩展，基于 init containers 来实现。
- 有序收缩。
简介
Scheduler 是 kubernetes 的调度器，主要的任务是把定义的 pod 分配到集群的节点上。听起来非常简单，但有很多要考虑的问题：
- 公平：如何保证每个节点都能被分配资源
- 资源高效利用：集群所有资源最大化被使用
- 效率：调度的性能要好，能够尽快地对大批量的 pod 完成调度工作
- 灵活：允许用户根据自己的需求控制调度的逻辑
Sheduler 是作为单独的程序运行的，启动之后会一直坚挺 API Server，获取 PodSpec.NodeName 为空的 pod，对每个 pod 都会创建一个 binding，表明该 pod 应该放到哪个节点上
调度过程
调度分为几个部分：首先是过滤掉不满足条件的节点，这个过程称为 预选；然后对通过的节点按照优先级排序，这个是 优选；最后从中选择优先级最高的节点。如果中间任何一步骤有错误，就直接返回错误
预选 有一系列的算法可以使用：
PodFitsResources：节点上剩余的资源是否大于 pod 请求的资源PodFitsHost：如果 pod 指定了 NodeName，检查节点名称是否和 NodeName 匹配PodFitsHostPorts：节点上已经使用的 port 是否和 pod 申请的 port 冲突PodSelectorMatches：过滤掉和 pod 指定的 label 不匹配的节点NoDiskConflict：已经 mount 的 volume 和 pod 指定的 volume 不冲突，除非它们都是只读
如果在 预选 过程中没有合适的节点，pod 会一直在 pending 状态，不断重试调度，直到有节点满足条件。经过这个步骤，如果有多个节点满足条件，就继续 优选 过程： 按照优先级大小对节点排序
优先级由一系列键值对组成，键是该优先级项的名称，值是它的权重（该项的重要性）。这些优先级选项包括：
LeastRequestedPriority：通过计算 CPU 和 Memory 的使用率来决定权重，使用率越低权重越高。换句话说，这个优先级指标倾向于资源使用比例更低的节点BalancedResourceAllocation：节点上 CPU 和 Memory 使用率越接近，权重越高。这个应该和上面的一起使用，不应该单独使用ImageLocalityPriority：倾向于已经有要使用镜像的节点，镜像总大小值越大，权重越高
通过算法对所有的优先级项目和权重进行计算，得出最终的结果
自定义调度器
除了 kubernetes 自带的调度器，你也可以编写自己的调度器。通过 spec:schedulername 参数指定调度器的名字，可以为 pod 选择某个调度器进行调度。比如下面的 pod 选择 my-scheduler 进行调度，而不是默认的 default-scheduler：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test-scheduler
labels:
name: test-scheduler
spec:
schedulername: test-scheduler
containers:
- name: pod-with-second-annotation-container
image: wangyanglinux/myapp:v2
节点亲和性
pod.spec.nodeAffinity
- preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：软策略
- requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：硬策略
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: affinity
labels:
app: node-affinity-pod
spec:
containers:
- name: with-node-affinity
image: wangyanglinux/myapp:v1
affinity:
nodeAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: kubernetes.io/hostname
operator: NotIn
values:
- k8s-node02
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: affinity
labels:
app: node-affinity-pod
spec:
containers:
- name: with-node-affinity
image: wangyanglinux/myapp:v1
affinity:
nodeAffinity:
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
- weight: 1
preference:
matchExpressions:
- key: source
operator: In
values:
- qikqiak
合体
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: affinity
labels:
app: node-affinity-pod
spec:
containers:
- name: with-node-affinity
image: wangyanglinux/myapp:v1
affinity:
nodeAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: kubernetes.io/hostname
operator: NotIn
values:
- k8s-node02
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
- weight: 1
preference:
matchExpressions:
- key: source
operator: In
values:
- qikqiak
键值运算关系
- In：label 的值在某个列表中
- NotIn：label 的值不在某个列表中
- Gt：label 的值大于某个值
- Lt：label 的值小于某个值
- Exists：某个 label 存在
- DoesNotExist：某个 label 不存在
Pod 亲和性
pod.spec.affinity.podAffinity/podAntiAffinity
- preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：软策略
- requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：硬策略
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: pod-3
labels:
app: pod-3
spec:
containers:
- name: pod-3
image: wangyanglinux/myapp:v1
affinity:
podAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
- labelSelector:
matchExpressions:
- key: app
operator: In
values:
- pod-1
topologyKey: kubernetes.io/hostname
podAntiAffinity:
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
- weight: 1
podAffinityTerm:
labelSelector:
matchExpressions:
- key: app
operator: In
values:
- pod-2
topologyKey: kubernetes.io/hostname
亲和性/反亲和性调度策略比较如下：
| 调度策略 | 匹配标签 | 操作符 | 拓扑域支持 | 调度目标 |
|---|---|---|---|---|
| nodeAffinity | 主机 | In, NotIn, Exists, DoesNotExist, Gt, Lt | 否 | 指定主机 |
| podAffinity | POD | In, NotIn, Exists, DoesNotExist | 是 | POD与指定POD同一拓扑域 |
| podAnitAffinity | POD | In, NotIn, Exists, DoesNotExist | 是 | POD与指定POD不在同一拓扑域 |
Taint 和 Toleration
节点亲和性，是 pod 的一种属性（偏好或硬性要求），它使 pod 被吸引到一类特定的节点。Taint 则相反，它使 节点 能够 排斥 一类特定的 pod
Taint 和 toleration 相互配合，可以用来避免 pod 被分配到不合适的节点上。每个节点上都可以应用一个或多个 taint ，这表示对于那些不能容忍这些 taint 的 pod，是不会被该节点接受的。如果将 toleration 应用于 pod 上，则表示这些 pod 可以（但不要求）被调度到具有匹配 taint 的节点上
污点(Taint)
Ⅰ、 污点 ( Taint ) 的组成
使用 kubectl taint 命令可以给某个 Node 节点设置污点，Node 被设置上污点之后就和 Pod 之间存在了一种相斥的关系，可以让 Node 拒绝 Pod 的调度执行，甚至将 Node 已经存在的 Pod 驱逐出去
每个污点的组成如下：
key=value:effect
每个污点有一个 key 和 value 作为污点的标签，其中 value 可以为空，effect 描述污点的作用。当前 taint effect 支持如下三个选项：
NoSchedule：表示 k8s 将不会将 Pod 调度到具有该污点的 Node 上PreferNoSchedule：表示 k8s 将尽量避免将 Pod 调度到具有该污点的 Node 上NoExecute：表示 k8s 将不会将 Pod 调度到具有该污点的 Node 上，同时会将 Node 上已经存在的 Pod 驱逐出去
Ⅱ、污点的设置、查看和去除
# 设置污点
kubectl taint nodes node1 key1=value1:NoSchedule
# 节点说明中，查找 Taints 字段
kubectl describe pod pod-name
# 去除污点
kubectl taint nodes node1 key1:NoSchedule-
容忍(Tolerations)
设置了污点的 Node 将根据 taint 的 effect：NoSchedule、PreferNoSchedule、NoExecute 和 Pod 之间产生互斥的关系，Pod 将在一定程度上不会被调度到 Node 上。 但我们可以在 Pod 上设置容忍 ( Toleration ) ，意思是设置了容忍的 Pod 将可以容忍污点的存在，可以被调度到存在污点的 Node 上
pod.spec.tolerations
tolerations:
- key: "key1"
operator: "Equal"
value: "value1"
effect: "NoSchedule"
- key: "key1"
operator: "Equal"
value: "value1"
effect: "NoExecute"
tolerationSeconds: 3600
- key: "key2"
operator: "Exists"
effect: "NoSchedule"
Ⅰ、当不指定 key 值时，表示容忍所有的污点 key：
tolerations:
- operator: "Exists"
Ⅱ、当不指定 effect 值时，表示容忍所有的污点作用
tolerations:
- key: "key"
operator: "Exists"
Ⅲ、有多个 Master 存在时，防止资源浪费，可以如下设置
kubectl taint nodes Node-Name node-role.kubernetes.io/master=:PreferNoSchedule
指定调度节点
Ⅰ、Pod.spec.nodeName 将 Pod 直接调度到指定的 Node 节点上，会跳过 Scheduler 的调度策略，该匹配规则是强制匹配
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: myweb
spec:
replicas: 7
template:
metadata:
labels:
app: myweb
spec:
nodeName: k8s-node01
containers:
- name: myweb
image: wangyanglinux/myapp:v1
ports:
- containerPort: 80
Ⅱ、Pod.spec.nodeSelector：通过 kubernetes 的 label-selector 机制选择节点，由调度器调度策略匹配 label，而后调度 Pod 到目标节点，该匹配规则属于强制约束
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: myweb
spec:
replicas: 2
template:
metadata:
labels:
app: myweb
spec:
nodeSelector:
type: backEndNode1
containers:
- name: myweb
image: harbor/tomcat:8.5-jre8
ports:
- containerPort: 80
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