K8s之标签、Node选择器与亲和性详解

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了K8s之标签、Node选择器与亲和性详解。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一、标签

1、标签是什么?

  • 标签其实就是一对key/value,key的值必须唯一
  • 标签可以在创建一个对象的时候直接定义,也可以在后期随时修改,每一个对象可以拥有多个标签
  • 标签可以用来划分特定的对象(比如版本,服务类型等)
  • 创建标签后,方便我们对资源进行分组管理(通过标签查询资源,通过标签删除资源)
  • 在K8s中,绝大部分资源都可以打标签

2、给Pod打标签

创建一个名为 mypod 的Pod资源,并定义两个标签分别是:app: nginxenv: dev

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
  labels:
    app: nginx
    env: dev
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80

执行yaml文件:

kubectl apply -f pod.yaml

创建后给Pod添加version=1.0标签:

kubectl label pods mypod version=1.0

查看此Pod,标签内容:

kubectl get pod mypod --show-labels

K8s之标签、Node选择器与亲和性详解

3、给Node节点打标签

1、添加 env 标签 针对 k8s-node-1 节点

kubectl label nodes k8s-node-1 env=dev

2、查看标签

kubectl get nodes k8s-node-1 --show-labels

3、删除 env 标签 针对 k8s-node-1 节点

kubectl label nodes k8s-node-1 env-

4、查看标签资源

1、查看默认命名空间下所有Pod资源标签内容:

kubectl get pods --show-labels

2、查看kube-system命名空间下所有Pod资源标签内容:

kubectl get pods -n kube-system --show-labels

3、查看默认默认命名空间下,标签Key=app的Pod资源,不显示标签内容:

kubectl get pods -l app

4、查看默认默认命名空间下,标签Key=app的Pod资源,并显示标签内容:

kubectl get pods -L app

5、查看所有命名空间下,所有Pod资源的标签内容:

kubectl get pods --all-namespaces --show-labels

6、查看所有Node节点标签

kubectl get nodes --show-labels

二、Node选择器

Node选择器是指,我们在创建Pod资源时指定该Pod资源运行在那台Node节点上,默认schedule会根据资源随机调度到一个工作节点,但是我们可以通过nodeName、nodeSelector在指定运行到那台Node节点。

1、nodeName(指定Pod调度到指定Node节点)

指定Pod资源调度到指定的Node节点,如下文件指定该Pod运行在k8s-node-1 节点

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
  labels:
    app: nginx
    env: dev
spec:
  nodeName: k8s-node-1  # 运行在k8s-node-1节点
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80

执行资源文件:

kubectl apply -f pod.yaml

可以看到该Pod调度到 k8s-node-1 节点了:

kubectl get pods -o wide

K8s之标签、Node选择器与亲和性详解

2、nodeSelector(指定Pod调度到具有指定标签的Node节点)

指定Pod资源调度到具有哪些标签的节点上,需要注意 当使用nodeSelector 选择了多个标签,会调度到都满足此标签的节点上,并非满足其中一个标签!

如下配置将,该Pod资源调度到具有 name=work 的节点上

at pod.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: mypod
  labels:
    app: nginx
    env: dev
spec:
  nodeSelector:
    name: work
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80

我们查看Pod信息时会发现 当前Pod状态处于Pending 状态,就是带决策调度到那台节点上,因为我们并没有具有 name=work 的节点,下面我们给节点打标签

kubectl label nodes k8s-node-1 name=work

当我们再次查看时,Pod会处于Running状态,并调度到了指定节点。

kubectl get pods -o wide

三、亲和性

1、Node亲和性-nodeAffinity

K8S中的Node亲和性是指将Pod调度到特定的节点上的能力,通过使用Node亲和性,可以将Pod调度到具有特定硬件、软件或其他特定属性的节点上,以满足应用程序的需求。例如,可以将需要GPU支持的Pod调度到具有GPU的节点上,以获得更好的性能。

我们可以使用 explain 帮助命令查看:

kubectl explain pod.spec.affinity.nodeAffinity
  • prefered软亲和性:表示有节点尽量满足这个位置定义的亲和性,并不是一个必须的条件。

  • require硬亲和性:表示必须有节点满足这个配置定义的亲和性,这是个硬性条件。

1、定义Node硬亲和性 示例如下:

cat pod-require-affinity.yaml 
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-nginx
  namespace: default
  labels:
    app: nginx
    env: dev
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:                                     # 定义Node亲和性
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 定义硬亲和性
        nodeSelectorTerms:                           
        - matchExpressions:                 # 根据标签选择Node
          - key: env                        # 定义标签key 
            operator: In                    # IN:等于
            values:                         # 定义标签values(或者关系)
            - dev                           # 调度到具有env=dev 或者 env=test 的标签Node节点
            - test
        
  containers:
  - name: nginx-1
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports: 
    - containerPort: 80 

执行后并不会创建Pod,因为没有满足标签的Node节点:

kubectl apply -f pod-require-affinity.yaml	

打标签,env=test 后则会调度到此Node节点上

kubectl label node k8s-master  env=test
kubectl get pods

2、定义Node软亲和性 示例如下:

cat pod-prefered-affinity.yaml 
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-nginx-prefered
  namespace: default
  labels:
    env: uat
    app: nginx
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:   # 软亲和性
      - preference:
          matchExpressions:                           # 根据标签选择Node
          - key: zone                  
            operator: In
            values:
            - foo
            - bar
        weight: 10                                    # 权重值

  containers:
  - name: pod-nginx-prefered
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80

执行后 会看到创建的Pod资源,即使没有满足标签的Node节点,也会找一台Node创建Pod资源

kubectl apply -f pod-prefered-affinity.yaml
kubectl get pods

2、Pod亲和性-podAffinity

Pod亲和性是指将一组Pod调度到同一台物理主机或逻辑分区中的能力。这种亲和性可以用于确保相关的Pod在同一台主机上运行,以便它们可以更快地进行通信,或者为了提高可靠性,以便它们可以共享相同的存储或网络资源。

我们可以使用 explain 帮助命令查看:

kubectl explain pod.spec.affinity.podAffinity
  • prefered软亲和性:表示有节点尽量满足这个位置定义的亲和性,并不是一个必须的条件。

  • require硬亲和性:表示必须有节点满足这个配置定义的亲和性,这是个硬性条件。

1、定义两个Pod,第二个Pod调度到第一个Pod所在节点上。

第一个Pod资源清单如下:

cat pod-podaffinity-1.yaml 
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-affinity-1
  namespace: default
  labels:
    app: nginx
    env: uat

spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx

第二个Pod资源清单如下:

cat pod-podaffinity-2.yaml 
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-affinity-2
  namespace: default
  labels:
    app: nginx
    env: uat
spec:
  affinity:
    podAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:  # 硬亲和性
      - labelSelector: 
          matchExpressions:
          - key: app             # 定义 Pod的key
            operator: In         # In = =
            values: 
            - nginx              # 定义Pod的value,意思指调度到具有app=nginx标签的Pod所在节点
        topologyKey: kubernetes.io/hostname # 定义Node节点key,用于匹配节点判断是否在同一台服务器

  containers:
  - name: busybox
    image: busybox:latest
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    command: ["sh","-c","sleep 3600"]

按照顺序执行,第二个Pod会调度到第一个Pod所在Node节点上。

kubectl apply -f pod-podaffinity-1.yaml
kubectl apply -f pod-podaffinity-2.yaml

3、Pod反亲和性-podAntiAffinity

和上面Pod亲和性相反,两组Pod不会调度到同一台物理服务器上。

1、定义两个Pod,第二个Pod,禁止调度到第一个Pod所在节点。

第一个Pod资源清单:

cat pod-1.yaml 
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-1
  namespace: default
  labels:
    app: nginx
    env: uat

spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx

第二个Pod资源清单:

cat pod-2.yaml 
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-2
  namespace: default

spec:
  affinity:
    podAntiAffinity:   # Pod反亲和性
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - topologyKey: kubernetes.io/hostname
        labelSelector: # 标签匹配 app=nginx
          matchExpressions:
          - key: app
            operator: In
            values: 
            - nginx
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx

执行文件,两个Pod不会调度到同一个节点文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-465863.html

kubectl apply -f pod-1.yaml
kubectl apply -f pod-2.yaml

到了这里,关于K8s之标签、Node选择器与亲和性详解的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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