写在开篇
Node Affinity（节点亲和性）容许在节点级别上指定一些条件来管制Pod被调度到哪些节点上。它还有两种策略，本篇通过实战演示如何应用两种策略来管制Pod的调度。
测试环境
还是老样子，本次实战持续应用以下K8S集群环境进行：
| 节点 | 主机名 | IP |
|---|---|---|
| Master节点 | k8s-b-master | 192.168.11.100 |
| 工作节点1 | k8s-b-node01 | 192.168.11.101 |
| 工作节点2 | k8s-b-node02 | 192.168.11.102 |
| 工作节点3 | k8s-b-node03 | 192.168.11.103 |
| 工作节点4 | k8s-b-node04 | 192.168.11.104 |
| 工作节点5 | k8s-b-node05 | 192.168.11.105 |
| 工作节点6 | k8s-b-node06 | 192.168.11.106 |
开始实战
在本次实战中，应用一个名为goweb的测试应用程序来演示Node Affinity的应用。goweb是我用Golang开发的简略Web应用程序，用于测试和验证K8S的调度策略。当然了，你也能够本人开发一个相似的利用，而后应用本人的利用来进行本篇的实战内容。
策略1
在这个实战案例中，我将应用requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution策略，该策略要求Pod只能调度到特定的节点上。 我将创立一个Node Affinity规定，要求goweb利用只能调度到主机名为k8s-b-node03的节点上。
首先，须要创立一个名为goweb-node-affinity.yaml的文件，并将以下内容复制到文件中：
apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata: name: goweb namespace: goweb-namespacespec: replicas: 3 selector: matchLabels: app: goweb template: metadata: labels: app: goweb spec: containers: - name: goweb image: 192.168.11.253/library/goweb:latest ports: - containerPort: 80 affinity: nodeAffinity: requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: nodeSelectorTerms: - matchExpressions: - key: kubernetes.io/hostname operator: In values: - k8s-b-node03保留文件后，应用以下命令利用goweb利用的Node Affinity规定：
kubectl apply -f goweb-node-affinity.yaml当初，K8S调度器将只会将goweb利用调度到主机名为k8s-b-node03的节点上。
[root@k8s-b-master ~]# kubectl get pod -n goweb-namespace -o wideNAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATESgoweb-5559b4bbf5-5mpd8 1/1 Running 0 64s 10.244.199.138 k8s-b-node03 <none> <none>goweb-5559b4bbf5-lbq4j 1/1 Running 0 63s 10.244.199.139 k8s-b-node03 <none> <none>goweb-5559b4bbf5-lqkzh 1/1 Running 0 70s 10.244.199.137 k8s-b-node03 <none> <none>策略2
在这个实战案例中，我将应用preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution策略，该策略尽量将Pod调度到满足条件的节点上，但不是强制要求。 我将创立一个Node Affinity规定，优先将goweb利用调度到领有标签app=goweb-node的节点上。
首先，我创立一个名为goweb-preferred-node-affinity.yaml的文件，并将以下内容复制到文件中：
apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata: name: goweb namespace: goweb-namespacespec: replicas: 3 selector: matchLabels: app: goweb template: metadata: labels: app: goweb spec: containers: - name: goweb image: 192.168.11.253/library/goweb:latest ports: - containerPort: 80 affinity: nodeAffinity: preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: - weight: 1 preference: matchExpressions: - key: app operator: In values: - goweb-node保留文件后，应用以下命令利用goweb利用的Node Affinity规定：
kubectl apply -f goweb-preferred-node-affinity.yaml当初，K8S调度器将优先将goweb利用调度到领有标签app=goweb-node的节点上，但如果没有满足条件的节点，它依然能够调度到其余节点上。
查看node标签和调度后果：
# 查看label：[root@k8s-b-master ~]# kubectl get node --show-labelsNAME STATUS ROLES AGE VERSION LABELSk8s-b-master Ready control-plane 49d v1.25.4 beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-b-master,kubernetes.io/os=linux,node-role.kubernetes.io/control-plane=,node.kubernetes.io/exclude-from-external-load-balancers=k8s-b-node01 Ready <none> 49d v1.25.4 app=goweb-node,beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-b-node01,kubernetes.io/os=linuxk8s-b-node02 Ready <none> 49d v1.25.4 app=goweb-node,beta.kubernetes.io/arch=amd64,beta.kubernetes.io/os=linux,kubernetes.io/arch=amd64,kubernetes.io/hostname=k8s-b-node02,kubernetes.io/os=linux...# 调度后果：[root@k8s-b-master ~]# kubectl get pod -n goweb-namespace -o wideNAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATESgoweb-58799f9b4c-cd5j4 1/1 Running 0 16s 10.244.51.204 k8s-b-node01 <none> <none>goweb-58799f9b4c-hpwlt 1/1 Running 0 16s 10.244.232.147 k8s-b-node02 <none> <none>goweb-58799f9b4c-ksps5 1/1 Running 0 16s 10.244.232.146 k8s-b-node02 <none> <none>删除app标签后再次查看调度后果：
# 删除kubectl label nodes k8s-b-node01 app-kubectl label nodes k8s-b-node02 app-# 调度后果：[root@k8s-b-master ~]# kubectl get pod -n goweb-namespace -o wideNAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATESgoweb-58799f9b4c-5hr8h 1/1 Running 0 2s 10.244.25.77 k8s-b-node05 <none> <none>goweb-58799f9b4c-5vnr9 1/1 Running 0 2s 10.244.232.148 k8s-b-node02 <none> <none>goweb-58799f9b4c-hwxjc 1/1 Running 0 2s 10.244.151.4 k8s-b-node06 <none> <none>留神到了吧？删除app标签后，就没有满足条件的节点了，但它依然能够调度到其余节点上。通过实战，曾经证实了这一点。
应用场景
上面聊聊两种策略在理论工作中可能的应用场景。
1. requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
它的特点是：强制要求Pod只能调度到特定节点的策略。可能实用的场景：
- 硬件个性要求：比方对底层硬件有特殊要求的利用，就能够将Pod调度到领有特定标签货其它属性的节点上。
- 数据本地性要求：比方须要拜访特定数据源的利用，将Pod调度到与数据源最近的节点上，这样能够缩小网络提早和进步性能。
- 资源隔离：将特定类型的工作或工作负载隔离到专用的节点上。
举个贴近理论的例子，假如有一组节点，其中几个节点领有牛逼的CPU和内存资源。心愿将一些须要较高计算能力的任务调度到这些节点上。这时候就能够应用此策略来指定这些节点的标签或其余属性，就能够将Pod限度在这些节点上了。
2. preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
它的特点是：优先选择满足条件的节点进行调度的策略。可能实用的场景：
- 资源利用率优化：比方心愿将Pod调度到领有特定资源的节点上，但如果没有满足条件的节点，依然能够将Pod调度到其余节点上。
- 可用性和容错性：为了进步应用程序的可用性和容错性，咱们能够将Pod调度到多个节点上，但依然优先将其调度到特定节点上。如果该节点不可用，调度器将抉择次优节点进行调度。
举个例子，假如有一组节点，其中一些节点的网卡连贯的是光交换机，网络更快。心愿将网络密集型的利用优先调度到这些节点上，这时候就能够指定这些节点的网络个性标签或其余属性。
再举个例子，假如在具备不同地理位置的多个数据中心中部署利用。就能够优先将Pod调度到与利用所服务的区域最近的节点上，以此来达到缩小提早、进步用户体验的成果。
我为什么要用“可能实用的场景”来阐明？因为我感觉，看这篇文章的你应该能够想到更好的利用场景，欢送留言探讨。
最初总结
接下来做个关键性的总结：
- Node Affinity有两种策略：
- requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：调度器只有在规定被满足的时候能力执行调度（硬策略）
- preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：调度器会尝试寻找满足对应规定的节点。如果找不到匹配的节点，调度器依然会调度该Pod（软策略）
- 匹配形式有两种：
- matchExpressions：基于标签的匹配，能够蕴含一个或多个条件，每个条件由键、运算符和值组成，实用于更简单的标签匹配逻辑的场景。
- matchFields：容许基于节点的字段抉择节点，而不是基于标签。比方指定节点上的字段名称和值进行匹配。这对于抉择节点的特定属性十分有用，例如节点的操作系统、内存大小等。
- operator属性可能的枚举值：
- "DoesNotExist": 用于查看标签或注解不存在的状况。
- "Exists": 用于查看标签或注解存在的状况。
- "Gt": 用于数字类型的匹配，示意大于指定值。
- "In": 用于匹配给定值列表中的任何一个值。
- "Lt": 用于数字类型的匹配，示意小于指定值。
- "NotIn": 用于匹配不在给定值列表中的任何一个值。
心愿本篇的实战能对你了解和应用K8S中的Node Affinity个性有所帮忙。你能够依据理论需要和集群环境，灵便利用Node Affinity来优化利用的调度行为。好了，本篇就到此结束，有问题能够评论区留言探讨或者私信探讨。
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