4.3. 使用节点关联性规则控制节点上的 pod 放置

关联性是 pod 的一个属性，用于控制它们希望调度到的节点。

在 OpenShift Dedicated 中，节点关联性是由调度程序用来确定 pod 的可放置位置的一组规则。规则是使用节点中的自定义标签和 pod 中指定的选择器进行定义的。

4.3.1. 了解节点关联性
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节点关联性允许 pod 指定与可以放置该 pod 的一组节点的关联性。节点对放置没有控制权。

例如，您可以将 pod 配置为仅在具有特定 CPU 或位于特定可用区的节点上运行。

节点关联性规则有两种，即必要规则和偏好规则。

必须满足必要规则，pod 才能调度到节点上。偏好规则指定在满足规则时调度程序会尝试强制执行规则，但不保证一定能强制执行成功。

注意

如果节点标签在运行时改变，使得不再满足 pod 上的节点关联性规则，该 pod 将继续在这个节点上运行。

您可以通过 Pod 规格文件配置节点关联性。您可以指定必要规则或偏好规则，或同时指定这两种规则。如果您同时指定，节点必须首先满足必要规则，然后尝试满足偏好规则。

下例中的 Pod spec 包含一条规则，要求 pod 放置到具有键为 e2e-az-NorthSouth 且值为 e2e-az-North 或 e2e-az-South 的标签的节点上：

具有节点关联性必要规则的 pod 配置文件示例

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]
# ...

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-node-affinity
spec:
  securityContext:
    runAsNonRoot: true
    seccompProfile:
      type: RuntimeDefault
  affinity:
    nodeAffinity: 
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: e2e-az-NorthSouth 
            operator: In 
            values:
            - e2e-az-North 
            - e2e-az-South 
  containers:
  - name: with-node-affinity
    image: docker.io/ocpqe/hello-pod
    securityContext:
      allowPrivilegeEscalation: false
      capabilities:
        drop: [ALL]
# ...

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1: 用于配置节点关联性的小节。
2: 定义必要规则。
3 5 6: 必须匹配键/值对（标签）才会应用该规则。
4: 运算符表示节点上的标签和 Pod 规格中 matchExpression 参数的值集合之间的关系。这个值可以是 In、NotIn、Exists 或 DoesNotExist、Lt 或 Gt。

下例中的节点规格包含一条偏好规则，其规定优先为 pod 选择具有键为 e2e-az-EastWest 且值为 e2e-az-East 或 e2e-az-West 的节点：

具有节点关联性偏好规则的 pod 配置文件示例

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]
# ...

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-node-affinity
spec:
  securityContext:
    runAsNonRoot: true
    seccompProfile:
      type: RuntimeDefault
  affinity:
    nodeAffinity: 
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 
      - weight: 1 
        preference:
          matchExpressions:
          - key: e2e-az-EastWest 
            operator: In 
            values:
            - e2e-az-East 
            - e2e-az-West 
  containers:
  - name: with-node-affinity
    image: docker.io/ocpqe/hello-pod
    securityContext:
      allowPrivilegeEscalation: false
      capabilities:
        drop: [ALL]
# ...

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1: 用于配置节点关联性的小节。
2: 定义偏好规则。
3: 为偏好规则指定权重。优先选择权重最高的节点。
4 6 7: 必须匹配键/值对（标签）才会应用该规则。
5: 运算符表示节点上的标签和 Pod 规格中 matchExpression 参数的值集合之间的关系。这个值可以是 In、NotIn、Exists 或 DoesNotExist、Lt 或 Gt。

没有明确的节点反关联性概念，但使用 NotIn 或 DoesNotExist 运算符就能实现这种行为。

注意

如果您在同一 pod 配置中同时使用节点关联性和节点选择器，请注意以下几点：

如果同时配置了 nodeSelector 和 nodeAffinity，则必须满足这两个条件时 pod 才能调度到候选节点。
如果您指定了多个与 nodeAffinity 类型关联的 nodeSelectorTerms，那么其中一个 nodeSelectorTerms 满足时 pod 就能调度到节点上。
如果您指定了多个与 nodeSelectorTerms 关联的 matchExpressions，那么只有所有 matchExpressions 都满足时 pod 才能调度到节点上。

4.3.2. 配置节点关联性必要规则
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必须满足必要规则，pod 才能调度到节点上。

流程

以下步骤演示了一个简单的配置，此配置会创建一个节点，以及调度程序要放置到该节点上的 pod。

创建 pod 规格中具有特定标签的 pod：

使用以下内容创建 YAML 文件：

注意

您不能直接将关联性添加到调度的 pod 中。

输出示例

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
#...

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

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1: 添加 pod 关联性。
2: 配置 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 参数。
3: 指定必须满足的 key 和 values。如果希望新 pod 调度到您编辑的节点上，请使用与节点中标签相同的 key 和 values 参数：
4: 指定一个 operator。运算符可以是 In、NotIn、Exists 或 DoesNotExist。例如，使用运算符 In 来要求节点上存在该标签。

创建 pod：

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

oc create -f <file-name>.yaml

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4.3.3. 配置首选的节点关联性规则
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偏好规则指定在满足规则时调度程序会尝试强制执行规则，但不保证一定能强制执行成功。

流程

以下步骤演示了一个简单的配置，此配置会创建一个节点，以及调度程序尝试放置到该节点上的 pod。

创建具有特定标签的 pod：

使用以下内容创建 YAML 文件：

注意

您不能直接将关联性添加到调度的 pod 中。

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
#...

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: s1
spec:
  affinity: 
    nodeAffinity:
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 
      - weight: 
        preference:
          matchExpressions:
          - key: e2e-az-name 
            values:
            - e2e-az3
            operator: In 
#...

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1: 添加 pod 关联性。
2: 配置 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 参数。
3: 为节点指定一个数字为 1-100 的权重。优先选择权重最高的节点。
4: 指定必须满足的 key 和 values。如果希望新 pod 调度到您编辑的节点上，请使用与节点中标签相同的 key 和 values 参数：
5: 指定一个 operator。运算符可以是 In、NotIn、Exists 或 DoesNotExist。例如，使用运算符 In 来要求节点上存在该标签。

创建 pod。

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

oc create -f <file-name>.yaml

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4.3.4. 节点关联性规则示例
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以下示例演示了节点关联性。

4.3.4.1. 具有匹配标签的节点关联性
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以下示例演示了具有匹配标签的节点与 pod 的节点关联性：

Node1 节点具有标签 zone:us：

$ oc label node node1 zone=us

oc label node node1 zone=us

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提示

您还可以应用以下 YAML 来添加标签：

kind: Node
apiVersion: v1
metadata:
  name: <node_name>
  labels:
    zone: us
#...

kind: Node
apiVersion: v1
metadata:
  name: <node_name>
  labels:
    zone: us
#...

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pod-s1 pod 在节点关联性必要规则下具有 zone 和 us 键/值对：

$ cat pod-s1.yaml

cat pod-s1.yaml

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输出示例

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
#...

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 可以调度到 Node1 上：

$ oc get pod -o wide

oc get pod -o wide

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输出示例

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

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

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4.3.4.2. 没有匹配标签的节点关联性
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以下示例演示了无匹配标签的节点与 pod 的节点关联性：

Node1 节点具有标签 zone:emea:

$ oc label node node1 zone=emea

oc label node node1 zone=emea

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提示

您还可以应用以下 YAML 来添加标签：

kind: Node
apiVersion: v1
metadata:
  name: <node_name>
  labels:
    zone: emea
#...

kind: Node
apiVersion: v1
metadata:
  name: <node_name>
  labels:
    zone: emea
#...

Copied!

pod-s1 pod 在节点关联性必要规则下具有 zone 和 us 键/值对：

$ cat pod-s1.yaml

cat pod-s1.yaml

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输出示例

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
#...

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 无法调度到 Node1 上：

$ oc describe pod pod-s1

oc describe pod pod-s1

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输出示例

...

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).

...

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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