k8saffinity详解

k8saffinity作为Kubernetes中的一种Pod调度器，允许您指定Pod应该在哪个节点上运行。这是非常重要的，因为不同的节点可能具有不同的硬件配置和网络拓扑，因此您可能希望通过使用affinity来控制Pod的位置。

一、affinity和anti-affinity

k8saffinity支持两种类型：affinity和anti-affinity。affinity用于在集群中选择满足特定条件的节点，例如特定的硬件配置或地理位置。anti-affinity则允许您将Pod与同一节点上的其他Pod隔离开来，以提高可用性。

使用affinity可以确保Pod在特定节点上运行，如果没有节点符合要求，则Pod将不会被调度。相反，anti-affinity可以确保Pod不与其他特定Pod在同一节点上运行，以防止节点故障时多个Pod同时失效。

二、Node Affinity

Node Affinity是Kubernetes中最常用的affinity类型，它基于节点的标签选择节点。例如，您可能希望将Web服务器Pod调度到具有标签”web”的节点上，将数据库Pod调度到具有标签”database”的节点上。

以下代码是一个基于Node Affinity的示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: node-affinity-example
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: "disktype"
            operator: In
            values:
            - ssd
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 1
        preference:
          matchExpressions:
          - key: "pdu"
            operator: In
            values:
            - pdu-a
          - key: "rack"
            operator: Exists
    podAntiAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - labelSelector:
          matchExpressions:
          - key: app
            operator: In
            values:
            - myapp
        topologyKey: beta.kubernetes.io/hostname
  containers:
  - name: node-affinity-example
    image: nginx

在此示例中，我们使用了requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution选择具有磁盘类型为ssd的节点，并使用preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution选择具有pdu为pdu-a和rack标签的节点。

三、Pod Affinity

与Node Affinity不同，Pod Affinity是基于Pod而不是节点进行选择。它允许您将Pod调度到具有与其他Pod相似的特征的节点上。例如，您可能希望将相关的web服务器Pod调度到同一节点上，以提高性能。

以下代码是一个基于Pod Affinity的示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-affinity-example
spec:
  affinity:
    podAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - labelSelector:
          matchExpressions:
          - key: app
            operator: In
            values:
            - myapp
        topologyKey: kubernetes.io/hostname
  containers:
  - name: pod-affinity-example
    image: nginx

在此示例中，我们使用了requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution选择具有app标签为myapp的Pod所在的节点。

四、Pod Anti-Affinity

Pod Anti-Affinity允许您将Pod调度到不同节点上以增加可用性，并防止它们同时失效。它类似于Pod Affinity，但是更加严格，因为它要求选择的节点与被排除的Pod之间没有任何关系。

以下代码是一个基于Pod Anti-Affinity的示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-anti-affinity-example
spec:
  affinity:
    podAntiAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - labelSelector:
          matchExpressions:
          - key: app
            operator: In
            values:
            - myapp
        topologyKey: kubernetes.io/hostname
  containers:
  - name: pod-anti-affinity-example
    image: nginx

在此示例中，我们使用了requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution选择不允许app标签为myapp的Pod与具有相同标签的Pod调度到同一节点上。

五、总结

通过使用k8saffinity，您可以轻松地控制Pod在Kubernetes集群中的位置，并提高应用程序的可用性和性能。您可以使用Node Affinity选择特定的节点，使用Pod Affinity将相关的Pod调度到同一节点上，使用Pod Anti-Affinity将Pod隔离在不同节点上。