43 K8S 之节点 /Pod 亲和调度

节点亲和是调度程序用来确定 Pod 对象调度位置（哪个或哪类节点）的调度法则，这些规则基于节点上的自定义标签和 Pod 对象上指定的标签选择器进行定义，而支持这种调度机制的有 NodeName 和 NodeAffinity 调度插件。

在 Pod 上定义节点亲和规则时有两种类型的节点亲和关系：强制（required）亲和和首选（preferred）亲和，或分别称为硬亲和与软亲和。强制亲和限定了调度 Pod 资源时必须要满足的规则，无可用节点时 Pod 对象会被置为 Pending 状态，直到满足规则的节点出现。相比较来说，首选亲和规则实现的是一种柔性调度限制，它同样倾向于将 Pod 运行在某类特定的节点之上，但无法满足调度需求时，调度器将选择一个无法匹配规则的节点，而非将 Pod 置于 Pending 状态。

多个软亲和条件并存时，它还支持为每个条件定义 weight 属性以区别它们优先级，取值范围是 1～100，数字越大优先级越高。

在 Pod 规范上定义节点亲和规则的关键点有两个：一是给节点规划并配置合乎期望的标签；二是为 Pod 对象定义合理的标签选择器。

Pod 资源可以使用.spec.nodeName 直接指定要运行的目标节点，也可以基于.spec.nodeSelector 指定的标签选择器过滤符合条件的节点作为可用目标节点，最终选择则基于打分机制完成。

Pod 规范中的.spec.affinity.nodeAffinity.requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 字段用于定义节点的强制亲和关系，它的值是一个对象列表，可由一到多个 nodeSelectorTerms 对象组成，彼此间为“逻辑或”关系。nodeSelectorTerms 用于定义节点选择器，其值为对象列表，它支持 matchExpressions 和 matchFields 两种复杂的表达机制。

Pod 间的亲和及反亲和关系主要由调度插件 InterPodAffinity 来支撑，它既要负责节点过滤，也要完成节点的优先级排序。而经典调度策略则使用内置的 MatchInterPodAffinity 预选策略和 terPodAffinityPriority 优选函数进行各节点的优选级评估。

Pod 间的反亲和关系（podAntiAffinity）要实现的调度目标刚好与亲和关系相反，它的主要目标在于确保存在互斥关系的 Pod 对象不会运行在同一位置，或者确保仅需要在指定的位置配置单个代理程序（类似于 DaemonSet 确保每个节点仅运行单个某类 Pod）等场景应用场景。反亲和性调度一般用于分散同一类应用的 Pod 对象等，也包括把不同安全级别的 Pod 对象调度至不同的区域、机架或节点等。