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Kubernetes中的调度
在本文中，我们将学习 Kubernetes 中的调度。在 Kubernetes 中，调度是指确保 Pod 与 Node 匹配，以便 Kubelet 可以运行它们。
调度程序监视每个新创建的 pod 或其他未调度的 pod，然后 kube-scheduler 选择一个最佳节点供它们运行。
在集群中，满足 Pod 调度要求的节点称为可行节点。如果没有合适的节点，则 Pod 将保持未调度状态，直到调度程序能够放置它。
调度程序为 Pod 找到可行节点，然后运行一组函数对可行节点进行评分，并在可行节点中选择得分最高的节点来运行 Pod。然后调度程序在称为绑定的过程中将此决定通知 API 服务器。
调度决策需要考虑的因素包括个人和集体资源需求、硬件/软件/策略约束、亲和性和反亲和性规范、数据局部性、工作负载间干扰等。
如果我们想选择我们的对象将运行的节点怎么办。在我们想要的特定节点上运行 Kubernetes 对象有几种不同的方法。
让我们通过以下方式再次检查我们现有的节点：

kubectl get nodes

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此处我在master创建node，所以只能看到一个master节点。
我们可以使用规范下的“nodeName”属性手动分配节点。例如，让我们通过分配一个节点名称再次创建 nginx pod。
nginx-node.yaml

apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx spec: nodeName: iz2zegfpsrzdc0gb1tmnl9z containers: - name: nginx image: nginx

说明： nodeName其实可以通过修改hostname改为我们自定义的名字。
创建 pod

kubectl apply -f nginx-node.yaml

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查看pod详细信息

kubectl describe pod nginx

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可以看出pod创建在 master(iz2zegfpsrzdc0gb1tmnl9z)节点上了。
1、Labeling And Selectors （标签与选择器）在特定节点中运行对象的另一种方法是标记节点。在我们标记节点后，我们需要在对象定义中定义我们想要选择具有该标签的节点。在这种方法中，可能会使用相同的标签标记多个节点，因此我们的 Kubernetes 对象将在这些节点中的任何一个上运行。
用于标记节点（你可以根据需要更改键值对）：

kubectl label nodes iz2zegfpsrzdc0gb1tmnl9z nginx=pod

我们可以查看到给node新加的标签在node 的labels 里。

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这次让我们使用规范下的 nodeSelector 再次创建我们的 nginx pod。
nginx-label-node.yaml

apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx nodeSelector: nginx: "pod"

创建：

kubectl apply -f nginx-label-node.yaml

查看：

kubectl get pods -o wide

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2、Node Affinity （节点亲和度） Node Affinity （节点亲和性）类似于 nodeSelector，因为它们都使用标签来选择对象将在其上运行的节点。目前，有两种类型的节点亲和性：requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution，preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
第一个Affinity，requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution，用于将k8s对象调度到节点时，节点上必须存在标签的情况。
另一方面，第二个Affinity，preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution，用于增加 k8s 对象在节点上调度的机会。因此，如果可能，所需的 k8s 对象将在该节点上运行。
让我们看看它们在行动中是如何工作的。我将为每个工作节点创建一个标签。

kubectl label nodeworker-node-1must=label kubectl label nodeworker-node-2nicetohave=label

配置nginx pod：
nginx-one-affinity.yaml

apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx spec: affinity: nodeAffinity: requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: nodeSelectorTerms: - matchExpressions: - key: must operator: In values: - label containers: - name: nginx image: nginx

kubectl apply -f nginx-one-affinity.yaml

同样：
nginx-two-affinity.yaml

apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx spec: affinity: nodeAffinity: preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: nodeSelectorTerms: - matchExpressions: - key: nicetohave operator: In values: - label containers: - name: nginx image: nginx

创建

kubectl apply -f nginx-two-affinity.yaml

3、Resource Management（资源管理）调度 Pod 时的另一个重要参数是资源。想象一下，您有一个容器化的应用程序，需要一定数量的 CPU 功率和内存。然后，你可能想要请求这些资源中的一部分。
让我们看看如何通过再次运行我们的 nginx 应用程序来做到这一点，这一次需要从节点获取资源并限制容器对资源的使用。
nginx-resouce-management.yaml

apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx resources: requests: memory: "64Mi" cpu: "250m" limits: memory: "128Mi" cpu: "500m"

创建：

kubectl get pod

查看：

kubectl describe pod nginx

正如我们所见，nginx 应用程序现在限制为 500m CPU 和 128Mi 内存，需要 250m CPU 和 64Mi 内存。
4、Taints 与 Tolerations 到目前为止，我们只讨论了希望在特定节点上运行 Kubernetes 对象的情况。但是，如果我们希望节点排斥 pod 怎么办。如果是这种情况，我们需要使用污点。
与节点亲和性类似，污点也适用于标签。这次我们需要用标签和效果来污染节点。例如：

kubectl taint nodes worker-node-1 taint=node:NoSchedule

这样，我用标签 taint=node 和效果 NoSchedule 污染了我的第一个工作节点（worker-node-1）。这意味着在此节点上，除非允许，否则不会在此 Pod 上调度任何 Kubernetes 对象。

kubectl run nginx --image=nginx

然后查看pod：

kubectl get pod

worker-node-1山的pod将不再显示。
那么如何容忍该节点上的 Kubernetes 对象呢？
为了让受污染的节点能够容忍 k8s 对象，您需要添加一个容忍度 (.spec.toleration)。一个例子：

apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: nginx spec: containers: - name: nginx image: nginx tolerations: - key: "taint" operator: "Equal" value: "node" effect: "NoSchedule"

现在有了这个，容差Tolerations将被添加到 Pod 以在具有相同键、值和效果在受污染节点上运行。
现在我们看到它是由已被容忍的节点运行的。
注意：如果我有 2 个或更多节点并且在它们上运行的东西不多，调度程序可能会选择未污染的节点。为了让 nginx 应用程序在它可以容忍的受污染节点上运行。
系列：1、Kubernetes 简介
系列：2、创建Kubernetes集群
系列：3、Kubectl 的使用
系列：4.1、Kubernetes 对象
系列：4.2、Kubernetes 工作负载
系列：4.3、Kubernetes 服务
系列：4.4、Kubernetes 存储
系列：4.5、Kubernetes 配置对象
系列：5、Kubernetes中的调度（本文）
系列：6、Kubernetes 的升级与部署策略
系列：7、 Kubernetes 安全性
【kubernetes|系列（5、Kubernetes中的调度）】系列：8、部署一个全栈应用