CKA考试习题：调度管理- nodeAffinity、podAffinity、Taints

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调度管理

大 纲

• 理解资源限制对Pod调度的影响
• 使用label selector调度Pod
• 手动调度Pod
• 理解DaemonSet
• 调度失败原因分析
• 使用多调度器
• 了解调度器的配置

Kubernetes 调度相关基础概念

Kubernetes 调度相关基础概念

Node 定义

Node 定义

 Pod 定义

• resources.requests： 请求的资源量
• resources.limits：给kubelet使用，一个pod能使用多少资源

Kubernetes 中的资源分配

Kubernetes 中的资源分配

• 未指定request资源使用场景：离线任务，优先级不高、只是夹缝利用节点没有利用的资源进行一些计算，有资源就运行
• 资源分配相关算法
  – GeneralPredicates（主要是PodFitsResources）--负责检查CPU、内存和硬盘的使用量，检查余量，余量不足直接排除
  – LeastRequestedPriority  -- 排序算法，最少调度pod的节点，从pod数量角度保证均衡
  – BalancedResourceAllocation，平衡cpu/mem的消耗比例  -- 排序算法

 Pod 所需资源的计算

 Pod 所需资源的计算

 Kubernetes 中的高级调度及用法

nodeSelector：将 Pod 调度到特定的 Node 上

nodeAffinity： nodeSelector 升级版

 nodeAffinity.requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 硬性过滤规则支持指定 多条件之间的逻辑或运算

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• matchExpressions可以指定多个，单个matchExpressions内是与运算

podAffinity：让某些 Pod 分布在同一组 Node 上

•  podAffinity：与nodeAffinity的主要区别是，labelSelector匹配的对象不是node，而是集中已调度或将要调度pod
  • topologyKey: 作用是--待调度的pod和目标pod是分配在哪个级别？同一个节点？机架？AZ?或自定义的node分组？

               -- 对node分组，依据label-key = topologyKey，每个label-value取值为一组

podAntiAffinity：避免某些 Pod 分布在同一组 Node 上

手动调度和DaemonSet

手动调度Pod（不经过调度器）

手动调度Pod（不经过调度器）

 DaemonSet：每个节点来一份

DaemonSet：每个节点来一份

 Taints：避免 Pod 调度到特定 Node 上

 Taints：避免 Pod 调度到特定 Node 上

Tolerations：允许 Pod 调度到有特定 taints 的 Node 上 

Tolerations：允许 Pod 调度到有特定 taints 的 Node 上

operator：为Exist时，只需要匹配key 

调度结果和失败原因分析
 

• 查看调度结果

kubectl get pod [podname] –o wide

• 查看调度失败原因(event)

kubectl describe pod [podname]

• 调度失败错误列表（ kubernetes 1.9版本）
– https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/release-1.9/plugin/pkg/scheduler/algorithm/predicates/error.go#L25-L58

• 调度失败错误列表（ kubernetes 1.9以上版本）
– https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/pkg/scheduler/algorithm/predicates/error.go#L25-L58

多调度器及调度器配置

多调度器及调度器配置

自定义调度器配置

• --policy-config-file自定义调度器加载的算法，或者调整排序算法权重
• 执行 kube-scheduler --help 查看更多调度器配置项

{
"kind" : "Policy",
"apiVersion" : "v1",
"predicates" : [
  {"name" : "PodFitsHostPorts"},
  {"name" : "PodFitsResources"},
  {"name" : "NoDiskConflict"},
  {"name" : "NoVolumeZoneConflict"},
  {"name" : "MatchNodeSelector"},
  {"name" : "HostName"}
],
"priorities" : [
  {"name" : "LeastRequestedPriority", "weight" : 1},
  {"name" : "BalancedResourceAllocation", "weight" : 1},
  {"name" : "ServiceSpreadingPriority", "weight" : 1},
  {"name" : "EqualPriority", "weight" : 1}
],
"hardPodAffinitySymmetricWeight" : 10,
"alwaysCheckAllPredicates" : false
}

 

调度管理习题

1. 通过命令行，使用nginx镜像创建一个pod并手动调度到集群中的一个节点。
– Pod的名称为<hwcka-002-你的华为云id>

cat manual-deployment.yaml


apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: hwcka-002-fly
  namespace: default  
  labels:
    run: hwcka-002-fly
spec:
  nodeName: node1
  containers:
  -image: nginx
   name: hwcka-002-fly



kubectl create -f manual-deployment.yaml

参考链接：https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/assign-pod-node/#nodename

2. 通过命令行，创建两个deployment。

– 需要集群中有2个节点

– 第1个deployment名称为<hwcka-002-app1-你的华为云id>，使用nginx镜像，拥有2个pod，并配
置该deployment自身的pod之间在节点级别反亲和

# kubectl create -f podAntiAffinity.yaml
# cat podAntiAffinity.yam
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    run: hwcka-002-app1-fly
  name: hwcka-002-app1-fly 
spec:
  replicas: 2 
  selector:
    matchLabels:
      run: hwcka-002-app1-fly
  strategy: {}
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        run: hwcka-002-app1-fly
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: hwcka-002-app1-fly
        resources: {}
      affinity:
        podAntiAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - labelSelector:
              matchExpressions:
              - key: run
                operator: In
                values:
                - hwcka-002-app1-fly
            topologyKey: kubernetes.io/hostname
status: {}

– 第2个deployment名称为<hwcka-002-app2-你的华为云id>，使用nginx镜像，用有2个pod，并配
置该deployment的pod与第1个deployment的pod在节点级别亲和

# kubectl create -f podAffinity.yaml
# cat podAffinity.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    run: hwcka-002-app2-fly
  name: hwcka-002-app2-fly
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      run: hwcka-002-app2-fly
  strategy: {}
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        run: hwcka-002-app2-fly
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: hwcka-002-app2-fly
        resources: {}
      affinity:
        podAntiAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - labelSelector:
              matchExpressions:
              - key: run
                operator: In
                values:
                - hwcka-002-app2-fly
            topologyKey: kubernetes.io/hostname
        podAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - labelSelector:
              matchExpressions:
              - key: run
                operator: In
                values:
                - hwcka-002-app1-fly
            topologyKey: kubernetes.io/hostname
status: {}

参考链接：https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/assign-pod-node/#affinity-and-anti-affinity