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4.3. ノードのアフィニティールールを使用してノードへの Pod の配置を制御する

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。

Red Hat OpenShift Service on AWS クラシックアーキテクチャーでは、ノードの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。

4.3.1. ノードのアフィニティーについて
リンクのコピー

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:
  securityContext:
    runAsNonRoot: true
    seccompProfile:
      type: RuntimeDefault
  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
    securityContext:
      allowPrivilegeEscalation: false
      capabilities:
        drop: [ALL]
# ...
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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、In、NotIn、Exists、または DoesNotExist、Lt、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:
  securityContext:
    runAsNonRoot: true
    seccompProfile:
      type: RuntimeDefault
  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
    securityContext:
      allowPrivilegeEscalation: false
      capabilities:
        drop: [ALL]
# ...
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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、In、NotIn、Exists、または DoesNotExist、Lt、または Gt にすることができます。

ノードのアンチアフィニティー に関する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。

  • nodeSelector と nodeAffinity 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。

4.3.2. ノードアフィニティーの required (必須) ルールの設定
リンクのコピー

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. 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 
      
#...
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      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 In、NotIn、Exists、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
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4.3.3. ノードアフィニティーの preferred (優先) ルールの設定
リンクのコピー

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. 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 
      
#...
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      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 In、NotIn、Exists、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
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4.3.4. ノードのアフィニティールールの例
リンクのコピー

以下の例は、ノードのアフィニティーを示しています。

4.3.4.1. 一致するラベルを持つノードのアフィニティー
リンクのコピー

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
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    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
#...
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  • 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 zone と us のキー/値のペアがあります。 

    $ cat pod-s1.yaml
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    出力例

    apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-s1
spec:
  securityContext:
    runAsNonRoot: true
    seccompProfile:
      type: RuntimeDefault
  containers:
    - image: "docker.io/ocpqe/hello-pod"
      name: hello-pod
      securityContext:
        allowPrivilegeEscalation: false
        capabilities:
          drop: [ALL]
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
          - matchExpressions:
            - key: "zone"
              operator: In
              values:
              - us
#...
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  • pod-s1 pod は Node1 でスケジュールできます。 

    $ oc get pod -o wide
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    出力例

    NAME     READY     STATUS       RESTARTS   AGE      IP      NODE
pod-s1   1/1       Running      0          4m       IP1     node1
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4.3.4.2. 一致するラベルのないノードのアフィニティー
リンクのコピー

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
    Copy to Clipboard Toggle word wrap
    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
#...
    Copy to Clipboard Toggle word wrap

  • 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 zone と us のキー/値のペアがあります。 

    $ cat pod-s1.yaml
    Copy to Clipboard Toggle word wrap

    出力例

    apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-s1
spec:
  securityContext:
    runAsNonRoot: true
    seccompProfile:
      type: RuntimeDefault
  containers:
    - image: "docker.io/ocpqe/hello-pod"
      name: hello-pod
      securityContext:
        allowPrivilegeEscalation: false
        capabilities:
          drop: [ALL]
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
          - matchExpressions:
            - key: "zone"
              operator: In
              values:
              - us
#...
    Copy to Clipboard Toggle word wrap

  • 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
    Copy to Clipboard Toggle word wrap

    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).
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