Kubernetes调度器：掌握节点亲和性和策略

Kubernetes调度器是集群管理的核心组件，它负责将Pod实例（容器化应用）分配到可用的计算节点上。其中，节点亲和性（node affinity）是一个关键的概念，它允许管理员或开发者根据特定条件来指定Pod的部署位置，以实现更精细的资源管理和优化。节点亲和性策略分为两种：软策略（preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution）和硬策略（requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution）。 1. **软策略 (PreferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution)** 这是一种可选的调度策略，允许Pod优先选择符合特定条件的节点，但如果没有满足条件的节点，调度器仍会尝试将其调度在其他节点上。在这个策略中，`weight`属性用于定义每个匹配项的优先级。例如，一个Pod可能希望被部署在拥有特定标签（如“source”标签）的节点上，且该标签的值包含在给定的列表中，使用`matchExpressions`进行键值运算，如In、NotIn、Gt、Lt等，来定义选择条件。如果多个条件同时存在，权重高的会被优先考虑。 下面的示例展示了如何设置软策略： ``` { weight: 1, preference: matchExpressions: - key: source operator: In values: ["value1", "value2"] } ``` 2. **硬策略 (RequiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution)** 这是强制性的调度策略，当设置为硬亲和性时，Pod必须被调度到满足所有条件的节点上，否则调度请求将被拒绝。`nodeSelectorTerms`中的`matchExpressions`用于定义严格的节点标签匹配规则，如不等于某个节点（`operator: NotIn`），这在确保Pod与特定节点隔离，或者运行在特定硬件环境（如GPU节点）时非常有用。 以下是一个硬亲和性的示例： ``` { nodeSelectorTerms: - matchExpressions: - key: kubernetes.io/hostname operator: NotIn values: ["k8s-node02"] } ``` 如果节点`k8s-node02`的标签不符合这个条件，Pod将无法被调度到那个节点。 在实际操作中，结合使用软策略和硬策略可以提供更大的灵活性，允许对Pod的部署进行更加细致的控制。通过合理配置节点亲和性，可以提高资源利用率，优化工作负载分布，以及确保关键业务的高可用性和性能。在编写Pod定义时，理解和掌握这些调度策略对于构建健壮的Kubernetes应用至关重要。