十九、Kubernetes中Pod调度第一篇

1、概述

在默认情况下，一个Pod在哪个Node节点上运行，是由Scheduler组件采用相应的算法计算出来的，这个过程是不受人工控制的。但是在实际使用中，这并不满足的需求，因为很多情况下，我们想控制某些Pod到达某些节点上，那么应该怎么做呢？这就要求了解kubernetes对Pod的调度规则，kubernetes提供了四大类调度方式：

自动调度：运行在哪个节点上完全由Scheduler经过一系列的算法计算得出
定向调度：NodeName、NodeSelector
亲和性调度：NodeAffinity、PodAffinity、PodAntiAffinity
污点（容忍）调度：Taints、Toleration

2、定向调度

定向调度，指的是利用在pod上声明nodeName或者nodeSelector，以此将Pod调度到期望的node节点上。注意，这里的调度是强制的，这就意味着即使要调度的目标Node不存在，也会向上面进行调度，只不过pod运行失败而已。

2.1、通过设置NodeName实现定向调度

NodeName用于强制约束将Pod调度到指定的Name的Node节点上。这种方式，其实是直接跳过Scheduler的调度逻辑，直接将Pod调度到指定名称的节点。

接下来，实验一下：创建一个pod-nodename.yaml文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-nodename
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
  nodeName: k8s-node2 # 指定调度到k8s-node2节点上

效果

#创建pod
[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f pod-nodename.yaml
pod/pod-nodename created
[root@k8s-master ~]#
#查看pod，发现pod已被调度到k8s-node2上
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod -n dev -owide
NAME           READY   STATUS              RESTARTS   AGE   IP       NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-nodename   0/1     ContainerCreating   0          8s    <none>   k8s-node2   <none>           <none>
[root@k8s-master ~]#

2.2、通过设置NodeSelector实现定向调度

NodeSelector用于将pod调度到添加了指定标签的node节点上。它是通过kubernetes的label-selector机制实现的，也就是说，在pod创建之前，会由scheduler使用MatchNodeSelector调度策略进行label匹配，找出目标node，然后将pod调度到目标节点，该匹配规则是强制约束。

接下来，实验一下：

（1）首先分别为node节点添加标签

#获取所有节点
[root@k8s-master ~]# kubectl get nodes
NAME         STATUS   ROLES           AGE   VERSION
k8s-master   Ready    control-plane   8d    v1.25.0   #主节点默认不工作
k8s-node1    Ready    <none>          8d    v1.25.0   
k8s-node2    Ready    <none>          8d    v1.25.0
[root@k8s-master ~]#
#k8s-node1 添加 标签 env=dev
[root@k8s-master ~]# kubectl label nodes k8s-node1 env=dev
node/k8s-node1 labeled
[root@k8s-master ~]#
#k8s-node2 添加 标签 env=test
[root@k8s-master ~]# kubectl label nodes k8s-node2 env=test
node/k8s-node2 labeled
[root@k8s-master ~]#

（2）创建一个pod-nodeselector.yaml文件，并使用它创建Pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-nodeselector
  namespace: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
  nodeSelector: 
    env: test # 指定调度到具有env=test标签的节点上

（3）查看pod调度效果

#创建pod
[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f pod-nodeselector.yaml
pod/pod-nodeselector created
[root@k8s-master ~]#
#查看pod 可以看出pod已被调度到k8s-node2 节点上
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod -n dev -owide
NAME               READY   STATUS              RESTARTS   AGE   IP       NODE        NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod-nodeselector   0/1     ContainerCreating   0          8s    <none>   k8s-node2   <none>           <none>

本章我们介绍了两种定向调度的方式，使用起来非常方便，但是也有一定的问题，那就是如果没有满足条件的Node，那么Pod将不会被运行，即使在集群中还有可用Node列表也不行，这就限制了它的使用场景。

基于上面的问题，kubernetes还提供了一种亲和性调度（Affinity）。它在NodeSelector的基础之上的进行了扩展，可以通过配置的形式，实现优先选择满足条件的Node进行调度，如果没有，也可以调度到不满足条件的节点上，使调度更加灵活。下一篇我们介绍

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