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4.4. ノードのアフィニティールールを使用したノード上での Pod 配置の制御

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アフィニティーとは、スケジュールするノードを制御する Pod の特性です。

OpenShift Container Platformnode では、アフィニティーとはスケジューラーが Pod を配置する場所を決定するために使用する一連のルールのことです。このルールは、ノードのカスタムラベルと Pod で指定されたラベルセレクターを使用して定義されます。

4.4.1. ノードのアフィニティーについて

ノードのアフィニティーにより、Pod がその配置に使用できるノードのグループに対して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。

Pod をノードにスケジュールする前に、required (必須) ルールを 満たしている必要があります。preferred (優先) ルールは、ルールを満たす場合に、スケジューラーは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。

注記

ランタイム時にノードのラベルに変更が生じ、その変更により Pod でのノードのアフィニティールールを満たさなくなる状態が生じるでも、Pod はノードで引き続き実行されます。

ノードのアフィニティーは 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、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。

ノードのアフィニティーの required (必須) ルールが設定された Pod 設定ファイルのサンプル

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
#...

1
ノードのアフィニティーを設定するためのスタンザです。
2
required (必須) ルールを定義します。
3 5 6
ルールを適用するために一致している必要のあるキー/値のペア (ラベル) です。
4
演算子は、ノードのラベルと Pod 仕様の matchExpression パラメーターの値のセットの間の関係を表します。この値は、InNotInExists、または DoesNotExistLt、または Gt にすることができます。

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。

ノードのアフィニティーの preferred (優先) ルールが設定された Pod 設定ファイルのサンプル

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
#...

1
ノードのアフィニティーを設定するためのスタンザです。
2
preferred (優先) ルールを定義します。
3
preferred (優先) ルールの重みを指定します。最も高い重みを持つノードが優先されます。
4 6 7
ルールを適用するために一致している必要のあるキー/値のペア (ラベル) です。
5
演算子は、ノードのラベルと Pod 仕様の matchExpression パラメーターの値のセットの間の関係を表します。この値は、InNotInExists、または DoesNotExistLt、または Gt にすることができます。

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。

注記

同じ Pod 設定でノードのアフィニティーとノードのセレクターを使用している場合は、以下に注意してください。

  • nodeSelectornodeAffinity の両方を設定する場合、Pod が候補ノードでスケジュールされるにはどちらの条件も満たしている必要があります。
  • nodeAffinity タイプに関連付けられた複数の nodeSelectorTerms を指定する場合、nodeSelectorTerms のいずれかが満たされている場合に Pod をノードにスケジュールすることができます。
  • nodeSelectorTerms に関連付けられた複数の matchExpressions を指定する場合、すべての matchExpressions が満たされている場合にのみ Pod をノードにスケジュールすることができます。

4.4.2. ノードアフィニティーの required (必須) ルールの設定

Pod をノードにスケジュールする前に、required (必須) ルールを 満たしている必要があります

手順

以下の手順は、ノードとスケジューラーがノードに配置する必要のある Pod を作成する単純な設定を示しています。

  1. oc label node コマンドを使用してラベルをノードに追加します。

    $ oc label node node1 e2e-az-name=e2e-az1
    ヒント

    あるいは、以下の YAML を適用してラベルを追加できます。

    kind: Node
    apiVersion: v1
    metadata:
      name: <node_name>
      labels:
        e2e-az-name: e2e-az1
    #...
  2. Pod 仕様の特定のラベルの付いた Pod を作成します。

    1. 以下の内容を含む YAML ファイルを作成します。

      注記

      アフィニティーをスケジュールされた Pod に直接追加することはできません。

      出力例

      apiVersion: v1
      kind: Pod
      metadata:
        name: s1
      spec:
        affinity: 1
          nodeAffinity:
            requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 2
              nodeSelectorTerms:
              - matchExpressions:
                - key: e2e-az-name 3
                  values:
                  - e2e-az1
                  - e2e-az2
                  operator: In 4
      #...

      1
      Pod のアフィニティーを追加します。
      2
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution パラメーターを設定します。
      3
      満たす必要のある key および values を指定します。新規 Pod を編集したノードにスケジュールする必要がある場合、ノードのラベルと同じ key および values パラメーターを使用します。
      4
      Operator を指定します。演算子は InNotInExists、または DoesNotExist にすることができます。たとえば、演算子 In を使用してラベルをノードで必要になるようにします。
    2. Pod を作成します。

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

4.4.3. ノードアフィニティーの preferred (優先) ルールの設定

preferred (優先) ルールは、ルールを満たす場合に、スケジューラーは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。

手順

以下の手順は、ノードとスケジューラーがノードに配置しようとする Pod を作成する単純な設定を示しています。

  1. oc label node コマンドを使用してラベルをノードに追加します。

    $ oc label node node1 e2e-az-name=e2e-az3
  2. 特定のラベルの付いた Pod を作成します。

    1. 以下の内容を含む YAML ファイルを作成します。

      注記

      アフィニティーをスケジュールされた Pod に直接追加することはできません。

      apiVersion: v1
      kind: Pod
      metadata:
        name: s1
      spec:
        affinity: 1
          nodeAffinity:
            preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 2
            - weight: 3
              preference:
                matchExpressions:
                - key: e2e-az-name 4
                  values:
                  - e2e-az3
                  operator: In 5
      #...
      1
      Pod のアフィニティーを追加します。
      2
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution パラメーターを設定します。
      3
      ノードの重みを数字の 1-100 で指定します。最も高い重みを持つノードが優先されます。
      4
      満たす必要のある key および values を指定します。新規 Pod を編集したノードにスケジュールする必要がある場合、ノードのラベルと同じ key および values パラメーターを使用します。
      5
      Operator を指定します。演算子は InNotInExists、または DoesNotExist にすることができます。たとえば、演算子 In を使用してラベルをノードで必要になるようにします。
    2. Pod を作成します。

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

4.4.4. ノードのアフィニティールールの例

以下の例は、ノードのアフィニティーを示しています。

4.4.4.1. 一致するラベルを持つノードのアフィニティー

以下の例は、一致するラベルを持つノードと Pod のノードのアフィニティーを示しています。

  • Node1 ノードにはラベル zone:us があります。

    $ oc label node node1 zone=us
    ヒント

    あるいは、以下の YAML を適用してラベルを追加できます。

    kind: Node
    apiVersion: v1
    metadata:
      name: <node_name>
      labels:
        zone: us
    #...
  • pod-s1 pod にはノードアフィニティーの required (必須) ルールの下に zoneus のキー/値のペアがあります。

    $ cat pod-s1.yaml

    出力例

    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: pod-s1
    spec:
      containers:
        - image: "docker.io/ocpqe/hello-pod"
          name: hello-pod
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
              - matchExpressions:
                - key: "zone"
                  operator: In
                  values:
                  - us
    #...

  • pod-s1 pod は Node1 でスケジュールできます。

    $ oc get pod -o wide

    出力例

    NAME     READY     STATUS       RESTARTS   AGE      IP      NODE
    pod-s1   1/1       Running      0          4m       IP1     node1

4.4.4.2. 一致するラベルのないノードのアフィニティー

以下の例は、一致するラベルを持たないノードと Pod のノードのアフィニティーを示しています。

  • Node1 ノードにはラベル zone:emea があります。

    $ oc label node node1 zone=emea
    ヒント

    あるいは、以下の YAML を適用してラベルを追加できます。

    kind: Node
    apiVersion: v1
    metadata:
      name: <node_name>
      labels:
        zone: emea
    #...
  • pod-s1 pod にはノードアフィニティーの required (必須) ルールの下に zoneus のキー/値のペアがあります。

    $ cat pod-s1.yaml

    出力例

    apiVersion: v1
    kind: Pod
    metadata:
      name: pod-s1
    spec:
      containers:
        - image: "docker.io/ocpqe/hello-pod"
          name: hello-pod
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
              - matchExpressions:
                - key: "zone"
                  operator: In
                  values:
                  - us
    #...

  • pod-s1 pod は Node1 でスケジュールすることができません。

    $ oc describe pod pod-s1

    出力例

    ...
    
    Events:
     FirstSeen LastSeen Count From              SubObjectPath  Type                Reason
     --------- -------- ----- ----              -------------  --------            ------
     1m        33s      8     default-scheduler Warning        FailedScheduling    No nodes are available that match all of the following predicates:: MatchNodeSelector (1).

4.4.5. 関連情報

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