第16章 スケジューリング

Pod のスケジューリングは、クラスター内のノードへの新規 Pod の配置を決定する内部プロセスです。

スケジューラーコードは、新規 Pod の作成時にそれらを確認し、それらをホストするのに最も適したノードを識別します。次に、マスター API を使用して Pod のバインディング (Pod とノードのバインディング) を作成します。

OpenShift Container Platform には、ほとんどのユーザーのニーズに対応するデフォルトスケジューラーが同梱されます。デフォルトスケジューラーは、Pod に最適なノードを判別するための固有のツールおよびカスタマイズ可能なツールの両方を使用します。

デフォルトスケジューラーが Pod の配置と利用できるカスタマイズ可能なパラメーターを判別する方法についての詳細は、「デフォルトスケジューリング」を参照してください。

新規 Pod の配置場所に対する制御を強化する必要がある場合、OpenShift Container Platform の詳細スケジューリング機能を使用すると、Pod が特定ノード上か、または特定の Pod と共に実行されることを要求する (または実行されることが優先される) よう Pod を設定することができます。また詳細設定により、Pod をノードに配置することや他の Pod と共に実行することを防ぐこともできます。

詳細スケジューリングについての詳細は、「詳細スケジューリング」を参照してください。

OpenShift Container Platform では、Pod 仕様を編集してユーザー独自のスケジューラーまたはサードパーティーのスケジューラーを使用することもできます。

詳細は、「カスタムスケジューラー」を参照してください。

OpenShift Container Platform のデフォルトの Pod スケジューラーは、クラスター内のノードにおける新規 Pod の配置場所を判別します。スケジューラーは Pod からのデータを読み取り、設定されるポリシーに基づいて適切なノードを見つけようとします。これは完全に独立した機能であり、スタンドアロン/プラグ可能ソリューションです。Pod を変更することはなく、Pod を特定ノードに関連付ける Pod のバインディングのみを作成します。

既存の汎用スケジューラーはプラットフォームで提供されるデフォルトのスケジューラー エンジン であり、Pod をホストするノードを 3 つの手順で選択します。

利用可能なノードは、指定される制約や要件に基づいてフィルターされます。フィルターは、各ノードで 述語 というフィルター関数の一覧を使用して実行されます。

述語と優先度の選択によって、スケジューラーのポリシーが定義されます。

スケジューラー設定ファイルは、スケジューラーが反映する述語と優先度を指定する JSON ファイルです。

スケジューラーポリシーファイルがない場合、デフォルトの設定ファイル /etc/origin/master/scheduler.json が適用されます。

{
    "apiVersion": "v1",
    "kind": "Policy",
    "predicates": [
        {
            "name": "NoVolumeZoneConflict"
        },
        {
            "name": "MaxEBSVolumeCount"
        },
        {
            "name": "MaxGCEPDVolumeCount"
        },
        {
            "name": "MaxAzureDiskVolumeCount"
        },
        {
            "name": "MatchInterPodAffinity"
        },
        {
            "name": "NoDiskConflict"
        },
        {
            "name": "GeneralPredicates"
        },
        {
            "name": "PodToleratesNodeTaints"
        },
        {
            "name": "CheckNodeMemoryPressure"
        },
        {
            "name": "CheckNodeDiskPressure"
        },
        {
            "argument": {
                "serviceAffinity": {
                    "labels": [
                        "region"
                    ]
                }
            },
            "name": "Region"

         }
    ],
    "priorities": [
        {
            "name": "SelectorSpreadPriority",
            "weight": 1
        },
        {
            "name": "InterPodAffinityPriority",
            "weight": 1
        },
        {
            "name": "LeastRequestedPriority",
            "weight": 1
        },
        {
            "name": "BalancedResourceAllocation",
            "weight": 1
        },
        {
            "name": "NodePreferAvoidPodsPriority",
            "weight": 10000
        },
        {
            "name": "NodeAffinityPriority",
            "weight": 1
        },
        {
            "name": "TaintTolerationPriority",
            "weight": 1
        },
        {
            "argument": {
                "serviceAntiAffinity": {
                    "label": "zone"
                }
            },
            "name": "Zone",
            "weight": 2
        }
    ]
}

kind: "Policy"
version: "v1"
"predicates": [
        {
            "name": "PodFitsResources"
        },
        {
            "name": "NoDiskConflict"
        },
        {
            "name": "MatchNodeSelector"
        },
        {
            "name": "HostName"
        },
        {
            "argument": {
                "serviceAffinity": {
                    "labels": [
                        "region"
                    ]
                }
            },
            "name": "Region"
        }
    ],
    "priorities": [
        {
            "name": "LeastRequestedPriority",
            "weight": 1
        },
        {
            "name": "BalancedResourceAllocation",
            "weight": 1
        },
        {
            "name": "ServiceSpreadingPriority",
            "weight": 1
        },
        {
            "argument": {
                "serviceAntiAffinity": {
                    "label": "zone"
                }
            },
            "name": "Zone",
            "weight": 2
        }
    ]

述語は、不適切なノードをフィルターに掛けるルールです。

OpenShift Container Platform には、デフォルトでいくつかの述語が提供されています。これらの述語の一部は、特定のパラメーターを指定してカスタマイズできます。複数の述語を組み合わせてノードの追加フィルターを指定できます。

{"name" : "NoVolumeZoneConflict"}

{"name" : "MaxEBSVolumeCount"}

{"name" : "MaxGCEPDVolumeCount"}

{"name" : "MatchInterPodAffinity"}

{"name" : "NoDiskConflict"}

{"name" : "PodToleratesNodeTaints"}

{"name" : "CheckNodeMemoryPressure"}

{"name" : "CheckNodeDiskPressure"}

{"name" : "CheckVolumeBinding"}

{"name" : "CheckNodeCondition"}

{"name" : "PodToleratesNodeNoExecuteTaints"}

{"name" : "CheckNodeLabelPresence"}

{"name" : "checkServiceAffinity"}

{"name" : "MaxAzureDiskVolumeCount"}

{"name" : "PodFitsResources"}

{"name" : "PodFitsHostPorts"}

{"name" : "HostName"}

{"name" : "MatchNodeSelector"}

"predicates":[
      {
         "name":"<name>", 1
         "argument":{
            "serviceAffinity":{
               "labels":[
                  "<label>" 2
               ]
            }
         }
      }
   ],

         "name":"ZoneAffinity",
         "argument":{
            "serviceAffinity":{
               "labels":[
                  "rack"

"predicates":[
      {
         "name":"<name>", 1
         "argument":{
            "labelsPresence":{
               "labels":[
                  "<label>" 2
                ],
                "presence": true 3
            }
         }
      }
   ],

         "name":"RackPreferred",
         "argument":{
            "labelsPresence":{
               "labels":[
                  "rack"
            "labelsPresence:"{
                "labels:"[
                  "region"
                 ],
                "presence": true
            }
         }
      }
   ],

優先度は、設定に応じて残りのノードにランクを付けるルールです。

優先度のカスタムセットは、スケジューラーを設定するために指定できます。OpenShift Container Platform ではデフォルトでいくつかの優先度があります。他の優先度は、特定のパラメーターを指定してカスタマイズできます。優先順位に影響を与えるために、複数の優先度を組み合わせ、異なる重みをそれぞれのノードに指定することができます。

{"name" : "SelectorSpreadPriority", "weight" : 1}

{"name" : "InterPodAffinityPriority", "weight" : 1}

{"name" : "LeastRequestedPriority", "weight" : 1}

{"name" : "BalancedResourceAllocation", "weight" : 1}

{"name" : "NodePreferAvoidPodsPriority", "weight" : 10000}

{"name" : "NodeAffinityPriority", "weight" : 1}

{"name" : "TaintTolerationPriority", "weight" : 1}

{"name" : "EqualPriority", "weight" : 1}

{"name" : "MostRequestedPriority", "weight" : 1}

{"name" : "ImageLocalityPriority", "weight" : 1}

{"name" : "ServiceSpreadingPriority", "weight" : 1}

"priorities":[
      {
         "name":"<name>", 1
         "weight" : "1" 2
         "argument":{
            "serviceAntiAffinity":{
               "label":[
                  "<label>" 3
               ]
            }
         }
      }
   ]

         "name":"RackSpread", 1
         "weight" : "1"     2
         "argument":{
            "serviceAffinity":{
               "label":[    3
                  "rack"

"priorities":[
      {
         "name":"<name>", 1
         "weight" : "1"  2
          "argument":{
            "labelPreference":{
               "label":[
                  "<label>"  3
               ]
            }
         }
      }
   ],

OpenShift Container Platform 内でのスケジューリングの重要な使用例として、柔軟なアフィニティーと非アフィニティーポリシーのサポートを挙げることができます。

以下の設定は、スケジューラーポリシーファイルを使って指定される場合のデフォルトのスケジューラー設定を示しています。

kind: "Policy"
version: "v1"
predicates:
...
  - name: "RegionZoneAffinity" 1
    argument:
      serviceAffinity: 2
        labels: 3
          - "region"
          - "zone"
priorities:
...
  - name: "RackSpread" 4
    weight: 1
    argument:
      serviceAntiAffinity: 5
        label: "rack" 6

以下の設定例のいずれの場合も、述語と優先度関数の一覧は、指定された使用例に関連するもののみを含むように切り捨てられます。実際には、完全な/分かりやすいスケジューラーポリシーには、上記のデフォルトの述語および優先度のほとんど (すべてではなくても) が含まれるはずです。

以下の例は、region (affinity) zone (affinity) rack (anti-affinity) の 3 つのトポロジーレベルを定義します。

kind: "Policy"
version: "v1"
predicates:
...
  - name: "RegionZoneAffinity"
    argument:
      serviceAffinity:
        labels:
          - "region"
          - "zone"
priorities:
...
  - name: "RackSpread"
    weight: 1
    argument:
      serviceAntiAffinity:
        label: "rack"

以下の例は、city (affinity) building (anti-affinity) room (anti-affinity) の 3 つのトポロジーレベルを定義します。

kind: "Policy"
version: "v1"
predicates:
...
  - name: "CityAffinity"
    argument:
      serviceAffinity:
        labels:
          - "city"
priorities:
...
  - name: "BuildingSpread"
    weight: 1
    argument:
      serviceAntiAffinity:
        label: "building"
  - name: "RoomSpread"
    weight: 1
    argument:
      serviceAntiAffinity:
        label: "room"

以下の例では、「region」ラベルが定義されたノードのみを使用し、「zone」ラベルが定義されたノードを優先するポリシーを定義します。

kind: "Policy"
version: "v1"
predicates:
...
  - name: "RequireRegion"
    argument:
      labelsPresence:
        labels:
          - "region"
        presence: true
priorities:
...
  - name: "ZonePreferred"
    weight: 1
    argument:
      labelPreference:
        label: "zone"
        presence: true

以下の例では、静的および設定可能な述語および優先度を組み合わせています。

kind: "Policy"
version: "v1"
predicates:
...
  - name: "RegionAffinity"
    argument:
      serviceAffinity:
        labels:
          - "region"
  - name: "RequireRegion"
    argument:
      labelsPresence:
        labels:
          - "region"
        presence: true
  - name: "BuildingNodesAvoid"
    argument:
      labelsPresence:
        labels:
          - "building"
        presence: false
  - name: "PodFitsPorts"
  - name: "MatchNodeSelector"
priorities:
...
  - name: "ZoneSpread"
    weight: 2
    argument:
      serviceAntiAffinity:
        label: "zone"
  - name: "ZonePreferred"
    weight: 1
    argument:
      labelPreference:
        label: "zone"
        presence: true
  - name: "ServiceSpreadingPriority"
    weight: 1

再スケジュール (Descheduling) には、Pod がより適切なノードに再スケジュールされるように特定のポリシーに基づいて Pod をエビクトすることが関係しています。

クラスターには、すでに実行されている Pod をスケジュール解除し、再スケジュールできることによる利点があり、スケジュール解除および再スケジュールは各種の理由によって実行されます。

Descheduler はエビクトされた Pod の置き換えをスケジュールしません。スケジューラー は、エビクトされた Pod に対してこのタスクを自動的に実行します。

Heapster および DNS など、クラスターの完全な機能に欠かせないコアコンポーネントであるものの、マスターではなく通常のクラスターノードで実行されるコアコンポーネントが多数あることに留意する必要があります。クラスターはコンポーネントがエビクトされると正常な機能を停止する可能性があります。Descheduler がこれらの Pod を削除することを防ぐには、scheduler.alpha.kubernetes.io/critical-pod アノテーションを Pod 仕様に追加して、Pod を Critical Pod として設定します。

Descheduler ジョブおよび Descheduler Pod は、デフォルトで作成される kube-system プロジェクトに作成されます。

Descheduler は以下のタイプの Pod をエビクトしません。

以下のセクションでは、Descheduler を設定し、実行するプロセスについて説明します。

Descheduler が Pod で機能するために必要なパーミッションを設定するには、以下を実行します。

Descheduler は、YAML ポリシーファイルの strategies で定義されるルールに違反するノードから Pod を削除するように設定できます。ジョブ仕様にポリシーファイルへのパスを組み込み、特定のスケジュール解除ストラテジーを適用します。

apiVersion: "descheduler/v1alpha1"
kind: "DeschedulerPolicy"
strategies:
  "RemoveDuplicates":
     enabled: false
  "LowNodeUtilization":
     enabled: true
     params:
       nodeResourceUtilizationThresholds:
         thresholds:
           "cpu" : 20
           "memory": 20
           "pods": 20
         targetThresholds:
           "cpu" : 50
           "memory": 50
           "pods": 50
         numberOfNodes: 3
  "RemovePodsViolatingInterPodAntiAffinity":
     enabled: true

Descheduler で使用できるデフォルトストラテジーとして、 3 つのストラテジーがあります。

ストラテジーに関連付けられたパラメーターを必要に応じて設定し、無効にすることができます。

apiVersion: "descheduler/v1alpha1"
kind: "DeschedulerPolicy"
strategies:
  "RemoveDuplicates":
     enabled: false 1

apiVersion: "descheduler/v1alpha1"
kind: "DeschedulerPolicy"
strategies:
  "LowNodeUtilization":
     enabled: true
     params:
       nodeResourceUtilizationThresholds:
         thresholds: 1
           "cpu" : 20
           "memory": 20
           "pods": 20
         targetThresholds: 2
           "cpu" : 50
           "memory": 50
           "pods": 50
         numberOfNodes: 3 3

apiVersion: "descheduler/v1alpha1"
kind: "DeschedulerPolicy"
strategies:
  "RemovePodsViolatingInterPodAntiAffinity": 1
     enabled: true

kube-system プロジェクトで Descheduler ポリシーファイルの設定マップを作成し、これが Descheduler ジョブで参照されるようにします。

# oc create configmap descheduler-policy-configmap \
     -n kube-system --from-file=<path-to-policy-dir/policy.yaml> 1

Descheduler のジョブ設定を作成します。

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: descheduler-job
  namespace: kube-system
spec:
  parallelism: 1
  completions: 1
  template:
    metadata:
      name: descheduler-pod 1
      annotations:
        scheduler.alpha.kubernetes.io/critical-pod: "true" 2
    spec:
        containers:
        - name: descheduler
          image: descheduler
          volumeMounts: 3
          - mountPath: /policy-dir
            name: policy-volume
          command:
          - "/bin/sh"
          - "-ec"
          - |
            /bin/descheduler --policy-config-file /policy-dir/policy.yaml 4
        restartPolicy: "Never"
        serviceAccountName: descheduler-sa 5
        volumes:
        - name: policy-volume
          configMap:
            name: descheduler-policy-configmap

ポリシーファイルは、設定マップからボリュームとしてマウントされます。

Descheduler を Pod のジョブとして実行するには、以下を実行します。

# oc create -f <file-name>.yaml

以下に例を示します。

# oc create -f descheduler-job.yaml

デフォルトのスケジューラーと共に複数のカスタムスケジューラーを実行し、各 Pod に使用できるスケジューラーを設定できます。

特定のスケジューラーを使用して指定された Pod をスケジュールするには、Pod 仕様にスケジューラーの名前を指定します。

以下の手順は、スケジューラーをクラスターにデプロイするための一般的なプロセスです。

クラスター管理者は、特定のロールを持つアプリケーション開発者が Pod のスケジュール時に特定ノードをターゲットとすることを防ぐポリシーを設定できます。

Pod ノード制約の受付コントローラーは、Pod がラベルを使用して指定されたノードホストのみにデプロイされるようにし、特定のロールを持たないユーザーが nodeSelector フィールドを使用して Pod をスケジュールできないようにします。

Pod ノード制約の受付コントローラーを使用し、Pod にラベルを割り当て、これを Pod 設定の nodeName 設定に指定することで、Pod が指定されたノードホストにのみデプロイされるようにします。

ノードセレクターを使用して、Pod が特定のラベルを持つノードにのみ配置されるようにすることができます。クラスター管理者は、Pod ノード制約の受付コントローラーを使用して、pods/binding パーミッションのないユーザーがノードセレクターを使用して Pod をスケジュールできないようにするポリシーを設定できます。

マスター設定ファイルの nodeSelectorLabelBlacklist フィールドを使用して、一部のロールが Pod 設定の nodeSelector フィールドで指定できるラベルを制御できます。pods/binding パーミッションロールを持つユーザー、サービスアカウントおよびグループは任意のノードセレクターを指定できます。pods/binding パーミッションがない場合は、nodeSelectorLabelBlacklist に表示されるすべてのラベルに nodeSelector を設定することは禁止されます。

たとえば、OpenShift Container Platform クラスターは、2 つの地域にまたがる 5 つのデータセンターで構成される場合があります。米国の us-east、us-central、および us-west、およびアジア太平洋 (APAC) の apac-east および apac-west です。それぞれの地理的地域の各ノードには、region: us-east などのラベルが付けられます。たとえば、region: us-east のようになります。

クラスター管理者は、アプリケーション開発者が地理的に最も近い場所にあるノードにのみ Pod をデプロイできるインフラストラクチャーを作成できます。ノードセレクターを作成し、米国のデータセンターを superregion: us に、APAC のデータセンターを superregion: apac に分類できます。

データセンターごとのリソースの均等なロードを維持するには、必要な region をマスター設定の nodeSelectorLabelBlacklist セクションに追加できます。その後は、米国の開発者が Pod を作成するたびに、Pod は superregion: us ラベルの付いた地域のいずれかにあるノードにデプロイされます。開発者が Pod に特定の region (地域) をターゲットに設定しようとすると (例: region: us-east)、エラーが出されます。これを Pod にノードセレクターを設定せずに試行すると、ターゲットとした region (地域) にデプロイすることができます。それは superregion: us がプロジェクトレベルのノードセレクターとして設定されており、region: us-east というラベルが付けられたノードには superregion: us というラベルも付けられているためです。

Pod ノードセレクターの受付コントローラーを使用して、Pod を特定のプロジェクトに関連付けられたノードに対して強制的に適用したり、Pod がそれらのノードでスケジュールされないようにしたりできます。

Pod ノードセレクターの受付コントローラーは、プロジェクトのラベルと Pod で指定されるノードセレクターを使用して Pod を配置する場所を決定します。新規 Pod は、Pod のノードセレクターがプロジェクトのラベルに一致する場合にのみプロジェクトに関連付けられたノードに配置されます。

Pod の作成後に、ノードセレクターは Pod にマージされ、Pod 仕様に元々含まれていたラベルとノードセレクターの新規ラベルが含まれるようにします。以下の例は、マージの結果について示しています。

Pod ノードセレクターの受付コントローラーにより、特定のプロジェクトで許可されるラベルの一覧を作成することもできます。この一覧は開発者がプロジェクトで使用できるラベルを認識するための ホワイトリスト として機能し、管理者がクラスターでのラベル設定の制御を強化するのに役立ちます。

Pod ノードセレクター の受付コントローラーをアクティブにするには、以下を実行します。

プロジェクト仕様で指定されていないラベルを使って Pod を作成する場合、Pod はノードでスケジュールされません。

たとえば、ここでラベル env: production はにずれのプロジェクト仕様にもありません。

nodeSelector:
 "env: production"
 "infra": "fedora",
 "os": "fedora"

ノードセレクターのアノテーションのないノードがある場合は、Pod はそこにスケジュールされます。

詳細スケジューリングには、Pod が特定ノードで実行されることを要求したり、Pod が特定ノードで実行されることが優先されるように Pod を設定することが関係します。

通常、詳細スケジューリングは必要になりません。OpenShift Container Platform が Pod を合理的な方法で自動的に配置するためです。たとえば、デフォルトスケジューラーは Pod をノード間で均等に分散し、ノードの利用可能なリソースを考慮します。ただし、Pod を配置する場所についてはさらに制御を強化する必要がある場合があります。

Pod をより高速なディスクが搭載されたマシンに配置する必要ある場合 (またはそのマシンに配置するのを防ぐ場合)、または 2 つの異なるサービスの Pod が相互に通信できるように配置する必要がある場合、詳細スケジューリングを使用してそれを可能にすることができます。

適切な新規 Pod を特定のノードグループにスケジュールし、その他の新規 Pod がそれらのノードでスケジュールされるのを防ぐには、必要に応じてこれらの方法を組み合わせることができます。

クラスターで詳細スケジューリングを起動する方法はいくつかあります。

ノードのアフィニティー は、Pod の配置場所を判別するためにスケジューラーによって使用されるルールのセットです。ルールはカスタムのノードのラベルと Pod で指定されるラベルセレクターを使って定義されます。ノードのアフィニティーにより、Pod ノード のグループに対してはアフィニティー (または非アフィニティー) を指定できます。ノード自体は配置に対して制御を行いません。

たとえば、Pod を特定の CPU を搭載したノードまたは特定のアベイラビリティーゾーンにあるノードでのみ実行されるよう設定することができます。

ノードのアフィニティールールには、required (必須) および preferred (優先) の 2 つのタイプがあります。

required (必須) ルールは、Pod をノードにスケジュールする前に 満たされている必要があります。一方、preferred (優先) ルールは、ルールが満たされる場合にスケジューラーがルールの実施を試行しますが、その実施が必ずしも保証される訳ではありません。

ノードのアフィニティーは、Pod 仕様で設定することができます。required (必須) ルール、preferred (優先) ルール のいずれかまたはその両方を指定することができます。両方を指定する場合、ノードは最初に required (必須) ルールを満たす必要があり、その後に preferred (優先) ルールを満たそうとします。

以下の例は、Pod をキーが e2e-az-NorthSouth で、その値が e2e-az-North または e2e-az-South のいずれかであるラベルの付いたノードに Pod を配置することを求めるルールが設定された Pod 仕様です。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-node-affinity
spec:
  affinity:
    nodeAffinity: 1
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 2
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: e2e-az-NorthSouth 3
            operator: In 4
            values:
            - e2e-az-North 5
            - e2e-az-South 6
  containers:
  - name: with-node-affinity
    image: docker.io/ocpqe/hello-pod

以下の例は、キーが e2e-az-EastWest で、その値が e2e-az-East または e2e-az-West のラベルが付いたノードに Pod を配置すること優先する preferred (優先) ルールが設定されたノード仕様です。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-node-affinity
spec:
  affinity:
    nodeAffinity: 1
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 2
      - weight: 1 3
        preference:
          matchExpressions:
          - key: e2e-az-EastWest 4
            operator: In 5
            values:
            - e2e-az-East 6
            - e2e-az-West 7
  containers:
  - name: with-node-affinity
    image: docker.io/ocpqe/hello-pod

ノードの非アフィニティー についての明示的な概念はありませんが、NotIn または DoesNotExist 演算子を使用すると、動作が複製されます。

以下の例は、ノードのアフィニティーを示しています。

Pod のアフィニティー および Pod の非アフィニティー により、他の Pod との関連で Pod を配置する方法についてのルールを指定できます。ルールは、カスタムのノードのラベルおよび Pod で指定されるラベセレクターを使用して定義されます。Pod のアフィニティー/非アフィニティーにより、Pod はアフィニティー (または非アフィニティー) を、その配置に使用できる Pod のグループに対して指定できます。ノード自体は配置に対する制御を行いません。

たとえば、アフィニティールールを使用することで、サービス内で、または他のサービスの Pod との関連で Pod を分散したり、パックしたりすることができます。非アフィニティールールにより、特定のサービスの Pod がそののサービスの Pod のパフォーマンスに干渉すると見なされる別のサービスの Pod と同じノードでスケジュールされることを防ぐことができます。または、関連する障害を減らすために複数のノードまたはアベイラビリティーゾーン間でサービスの Pod を分散することもできます。

Pod のアフィニティー/非アフィニティーにより、他の Pod のラベルに基づいて Pod のスケジュール対象とするノードを制限することができます。ラベルはキー/値のペアです。

Pod のアフィニティーには、required (必須) および preferred (優先) の 2 つのタイプがあります。

required (必須) ルールは、Pod をノードにスケジュールする前に 満たされている必要があります。一方、preferred (優先) ルールは、ルールが満たされる場合にスケジューラーがルールの実施を試行しますが、その実施が必ずしも保証される訳ではありません。

Pod のアフィニティー/非アフィニティーは Pod 仕様ファイルで設定します。required (必須) ルール、preferred (優先) ルールのいずれかまたはその両方を指定することができます。両方を指定する場合、ノードは最初に required (必須) ルールを満たす必要があり、その後に preferred (優先) ルールを満たそうとします。

以下の例は、Pod のアフィニティーおよび非アフィニティーに設定される Pod 仕様を示しています。

この例では、Pod のアフィニティールールは ノードにキー security と値 S1 を持つラベルの付いた 1 つ以上の Pod がすでに実行されている場合にのみ Pod をノードにスケジュールできることを示しています。Pod の非アフィニティールールは、ノードがキー security と値 S2 を持つラベルが付いた Pod がすでに実行されている場合は Pod をノードにスケジュールしないように設定することを示しています。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-pod-affinity
spec:
  affinity:
    podAffinity: 1
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 2
      - labelSelector:
          matchExpressions:
          - key: security 3
            operator: In 4
            values:
            - S1 5
        topologyKey: failure-domain.beta.kubernetes.io/zone
  containers:
  - name: with-pod-affinity
    image: docker.io/ocpqe/hello-pod

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-pod-antiaffinity
spec:
  affinity:
    podAntiAffinity: 1
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 2
      - weight: 100  3
        podAffinityTerm:
          labelSelector:
            matchExpressions:
            - key: security 4
              operator: In 5
              values:
              - S2
          topologyKey: kubernetes.io/hostname
  containers:
  - name: with-pod-affinity
    image: docker.io/ocpqe/hello-pod

以下の例は、Pod のアフィニティーおよび非アフィニティーについて示しています。

ノードセレクター はキーと値のペアのマップを指定します。ルールは、カスタムのノードのラベルおよび Pod で指定されるセレクターを使用して定義されます。

Pod がノードで実行する要件を満たすには、Pod はノードのラベルとして示されるキーと値のペアを持っている必要があります。

同じ Pod 設定でノードのアフィニティーと ノードセレクターを使用している場合は、以下の「重要な考慮事項」を参照してください。

Pod 設定で nodeSelector を使用することで、Pod を特定のラベルの付いたノードのみに配置することができます。

テイントおよび容認により、ノード はノード上でスケジュールする必要のある (またはスケジュールすべきでない) Pod を制御できます。

テイント により、ノードは Pod に一致する 容認 がない場合に Pod のスケジュールを拒否することができます。

テイントはノード仕様 (NodeSpec) でノードに適用され、容認は Pod 仕様 (PodSpec) で Pod に適用されます。ノードのテイントはノードに対し、テイントを容認しないすべての Pod を拒否するよう指示します。

テイントおよび容認は、key、value、および effect.で構成されています。演算子により、これらの 3 つのパラメーターのいずれかを空のままにすることができます。

容認はテイントと一致します。

テイントおよび容認コンポーネントの表で説明されているパラメーターと共に oc adm taint コマンドを使用してテイントをノードに追加します。

$ oc adm taint nodes <node-name> <key>=<value>:<effect>

以下に例を示します。

$ oc adm taint nodes node1 key1=value1:NoSchedule

この例では、テイントを、キー key1、値 value1、およびテイントの effect NoSchedule を持つ node1 にテイントを配置します。

容認を Pod に追加するには、Pod 仕様を tolerations セクションを含めるように編集します。

tolerations:
- key: "key1" 1
  operator: "Equal" 2
  value: "value1" 3
  effect: "NoExecute" 4
  tolerationSeconds: 3600 5

tolerations:
- key: "key1"
  operator: "Exists"
  effect: "NoExecute"
  tolerationSeconds: 3600

これらの容認のいずれも上記の oc adm taint コマンドで作成されるテイントに一致します。いずれかの容認のある Pod は node1 にスケジュールできます。

tolerations:
- key: "key1"
  operator: "Equal"
  value: "value1"
  effect: "NoExecute"
  tolerationSeconds: 3600

OpenShift Container Platform は、node unreachable および node not ready 状態をテイントとして表示するよう設定できます。これにより、デフォルトの 5 分を使用するのではなく、unreachable (到達不能) または not ready (準備ができていない) 状態になるノードにバインドされたままになる期間を Pod 仕様ごとに指定することができます。

テイントベースのエビクション機能が有効にされた状態で、テイントはノードコントローラーによって自動的に追加され、Pod を Ready ノードからエビクトするための通常のロジックは無効にされます。

テイントベースのエビクションを有効にするには、以下を実行します。

Daemonset Pod は、Default Toleration Seconds (デフォルトの容認期間の秒数) が無効にされている場合でも、tolerationSeconds のない node.alpha.kubernetes.io/unreachable および node.alpha.kubernetes.io/notReady の NoExecute 容認の設定と共に作成され、DaemonSet Pod がエビクトされないようにします。

テイントおよび容認は、Pod をノードから切り離し、ノードで実行されるべきでない Pod をエビクトする柔軟性のある方法として使用できます。以下は典型的なシナリオのいくつかになります。