在默认情况下，一个Pod在哪个Node节点上运行，是由Scheduler组件采用相应的算法计算出来的，这个过程是不受人工控制的。但是在实际使用中，这并不满足的需求，因为很多情况下，我们想控制某些Pod到达某些节点上，那么应该怎么做呢？这就要求了解kubernetes对Pod的调度规则，kubernetes提供了四大类调度方式：
自动调度：运行在哪个节点上完全由Scheduler经过一系列的算法计算得出
定向调度：NodeName、NodeSelector
亲和性调度：NodeAffinity、PodAffinity、PodAntiAffinity
污点（容忍）调度：Taints、Toleration
二、定向调度定向调度，指的是利用在pod上声明nodeName或者nodeSelector，以此将Pod调度到期望的node节点上。注意，这里的调度是强制的，这就意味着即使要调度的目标Node不存在，也会向上面进行调度，只不过pod运行失败而已。
（1）NodeName
NodeName用于强制约束将Pod调度到指定的Name的Node节点上。这种方式，其实是直接跳过Scheduler的调度逻辑，直接将Pod调度到指定名称的节点。
创建一个pod-nodename.yaml文件
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: pod-nodename namespace: mkspec: containers: - name: tomcat image: tomcat:lastest nodeName: node1 # 指定调度到node1节点上
#创建Podkubectl create -f pod-nodename.yaml#查看Pod调度到NODE属性，确实是调度到了node1节点上kubectl get pods pod-nodename -n mk -o wide# 接下来，删除pod，修改nodeName的值为node5（并没有node5节点）kubectl delete -f pod-nodename.yaml# vim pod-nodename.yaml 改 nodeName:node5，重新创建kubectl create -f pod-nodename.yaml#再次查看，发现已经向Node5节点调度，但是由于不存在node5节点，所以pod无法正常运行kubectl get pods pod-nodename -n mk -o wide
（2）NodeSelector
NodeSelector用于将pod调度到添加了指定标签的node节点上。它是通过kubernetes的label-selector机制实现的，也就是说，在pod创建之前，会由scheduler使用MatchNodeSelector调度策略进行label匹配，找出目标node，然后将pod调度到目标节点，该匹配规则是强制约束。
接下来，实验一下：
1 首先分别为node节点添加标签
kubectl label nodes node1 worker=node1kubectl label nodes node2 worker=node2
2 创建一个pod-nodeselector.yaml文件，并使用它创建Pod
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: pod-nodeselector namespace: mkspec: containers: - name: tomcat image: tomcat:lastest nodeSelector: worker: node1# 指定调度到具有worker=node1标签的节点上
#创建Podkubectl create -f pod-nodeselector.yaml#查看Pod调度到NODE属性，确实是调度到了node1节点上kubectl get pods pod-nodeselector -n mk -o wide# 接下来，删除pod，修改nodeSelector的值为worker: node5（不存在打有此标签的节点）kubectl delete -f pod-nodeselector.yaml# vim pod-nodeselector.yaml worker: node5kubectl create -f pod-nodeselector.yaml#再次查看，发现pod无法正常运行,Node的值为nonekubectl get pods -n mk -o wide# 查看详情,发现node selector匹配失败的提示kubectl describe pods pod-nodeselector -n mk
三、亲和性调度两种定向调度的方式，使用起来非常方便，但是也有一定的问题，那就是如果没有满足条件的Node，那么Pod将不会被运行，即使在集群中还有可用Node列表也不行，这就限制了它的使用场景。
基于上面的问题，kubernetes还提供了一种亲和性调度（Affinity）。它在NodeSelector的基础之上的进行了扩展，可以通过配置的形式，实现优先选择满足条件的Node进行调度，如果没有，也可以调度到不满足条件的节点上，使调度更加灵活。
Affinity主要分为三类：
nodeAffinity(node亲和性）: 以node为目标，解决pod可以调度到哪些node的问题
podAffinity(pod亲和性) : 以pod为目标，解决pod可以和哪些已存在的pod部署在同一个拓扑域中的问题
podAntiAffinity(pod反亲和性) : 以pod为目标，解决pod不能和哪些已存在pod部署在同一个拓扑域中的问题
关于亲和性(反亲和性)使用场景的说明：
亲和性：如果两个应用频繁交互，那就有必要利用亲和性让两个应用的尽可能的靠近，这样可以减少因网络通信而带来的性能损耗。
反亲和性：当应用的采用多副本部署时，有必要采用反亲和性让各个应用实例打散分布在各个node上，这样可以提高服务的高可用性。
（1）NodeAffinity
首先来看一下NodeAffinity的可配置项：
pod.spec.affinity.nodeAffinity requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution Node节点必须满足指定的所有规则才可以，相当于硬限制 nodeSelectorTerms 节点选择列表 matchFields 按节点字段列出的节点选择器要求列表 matchexpressions 按节点标签列出的节点选择器要求列表(推荐) key 键 values 值 operat or 关系符 支持Exists, DoesNotExist, In, NotIn, Gt, Lt preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 优先调度到满足指定的规则的Node，相当于软限制 (倾向) preference 一个节点选择器项，与相应的权重相关联 matchFields 按节点字段列出的节点选择器要求列表 matchexpressions 按节点标签列出的节点选择器要求列表(推荐) key 键 values 值 operator 关系符 支持In, NotIn, Exists, DoesNotExist, Gt, Lt weight 倾向权重，在范围1-100。
关系符的使用说明:- matchexpressions: - key: worker # 匹配存在标签的key为worker的节点 operator: Exists - key: worker # 匹配标签的key为worker,且value是"xxx"或"yyy"的节点 operator: In values: ["xxx","yyy"] - key: worker # 匹配标签的key为worker,且value大于"xxx"的节点 operator: Gt values: "xxx"
接下来首先演示一下requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ,
创建pod-nodeaffinity-required.yaml
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: pod-nodeaffinity-required namespace: mkspec: containers: - name: tomcat image: tomcat:lastest affinity: #亲和性设置 nodeAffinity: #设置node亲和性 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 硬限制 nodeSelectorTerms: - matchexpressions: # 匹配woker的值在["node3"]中的标签 - key: worker operator: In values: ["node3"]
# 创建podkubectl create -f pod-nodeaffinity-required.yaml# 查看pod状态 （运行失败）kubectl get pods pod-nodeaffinity-required -n mk -o wide# 查看Pod的详情# 发现调度失败，提示node选择失败kubectl describe pod pod-nodeaffinity-required -n mk#接下来，停止podkubectl delete -f pod-nodeaffinity-required.yaml# 修改文件，将values: ["node3"]------> ["node1"]vim pod-nodeaffinity-required.yaml# 再次启动kubectl create -f pod-nodeaffinity-required.yaml# 此时查看，发现调度成功，已经将pod调度到了node1上kubectl get pods pod-nodeaffinity-required -n mk -o wide
接下来再演示一下requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ,
创建pod-nodeaffinity-preferred.yaml
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: pod-nodeaffinity-preferred namespace: mkspec: containers: - name: tomcat image: tomcat:lastest affinity: #亲和性设置 nodeAffinity: #设置node亲和性 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 软限制 - weight: 1 preference: matchexpressions: # 匹配worker的值在["node3"]中的标签(当前环境没有) - key: worker operator: In values: ["node3"]
# 创建podkubectl create -f pod-nodeaffinity-preferred.yaml# 查看pod状态 （运行成功）kubectl get pod pod-nodeaffinity-preferred -n mk
NodeAffinity规则设置的注意事项： 1 如果同时定义了nodeSelector和nodeAffinity，那么必须两个条件都得到满足，Pod才能运行在指定的Node上 2 如果nodeAffinity指定了多个nodeSelectorTerms，那么只需要其中一个能够匹配成功即可 3 如果一个nodeSelectorTerms中有多个matchexpressions ，则一个节点必须满足所有的才能匹配成功 4 如果一个pod所在的Node在Pod运行期间其标签发生了改变，不再符合该Pod的节点亲和性需求，则系统将忽略此变化
（2）PodAffinity
PodAffinity主要实现以运行的Pod为参照，实现让新创建的Pod跟参照pod在一个区域的功能。
首先来看一下PodAffinity的可配置项：
pod.spec.affinity.podAffinity requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 硬限制 namespaces 指定参照pod的namespace topologyKey 指定调度作用域 labelSelector 标签选择器 matchexpressions 按节点标签列出的节点选择器要求列表(推荐) key 键 values 值 operator 关系符 支持In, NotIn, Exists, DoesNotExist. matchLabels 指多个matchexpressions映射的内容 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 软限制 podAffinityTerm 选项 namespaces topologyKey labelSelector matchexpressions key 键 values 值 operator matchLabels weight 倾向权重，在范围1-100
topologyKey用于指定调度时作用域,例如: 如果指定为kubernetes.io/hostname，那就是以Node节点为区分范围 如果指定为beta.kubernetes.io/os,则以Node节点的操作系统类型来区分
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution,
1）首先创建一个参照Pod，pod-podaffinity-target.yaml：
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: pod-podaffinity-target namespace: mk labels: worker: node1 #设置标签spec: containers: - name: tomcat image: tomcat:lastest nodeName: node1 # 将目标pod名确指定到node1上
# 启动目标podkubectl create -f pod-podaffinity-target.yaml# 查看pod状况kubectl get pods pod-podaffinity-target -n mk
2）创建pod-podaffinity-required.yaml，内容如下：
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: pod-podaffinity-required namespace: mkspec: containers: - name: tomcat image: tomcat:lastest affinity: #亲和性设置 podAffinity: #设置pod亲和性 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 硬限制 - labelSelector: matchexpressions: # 匹配worker的值在["node3"]中的标签 - key: worker operator: In values: ["node3"] topologyKey: kubernetes.io/hostname
上面配置表达的意思是：新Pod必须要与拥有标签worker=worker3的pod在同一Node上，显然现在没有这样pod。
# 启动podkubectl create -f pod-podaffinity-required.yaml# 查看pod状态，发现未运行kubectl get pods pod-podaffinity-required -n mk# 查看详细信息kubectl describe pods pod-podaffinity-required -n mk# 接下来修改 values: ["node3"]----->values:["node1"]# 意思是：新Pod必须要与拥有标签worker=node1的pod在同一Node上# 然后重新创建pod，查看效果kubectl delete -f pod-podaffinity-required.yamlkubectl create -f pod-podaffinity-required.yaml# 发现此时Pod运行正常kubectl get pods pod-podaffinity-required -n mk
PodAffinity的 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution与上面node的相似
（3）PodAntiAffinity
PodAntiAffinity主要实现以运行的Pod为参照，让新创建的Pod跟参照pod不在一个区域中的功能。
它的配置方式和选项跟PodAffinty是一样的，这里不再做详细解释，直接做一个测试案例。
1）继续使用上个案例中目标pod
kubectl get pods -n mk -o wide --show-labels
2）创建pod-podantiaffinity-required.yaml，内容如下：
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: pod-podantiaffinity-required namespace: mkspec: containers: - name: tomcat image: tomcat:lastest affinity: #亲和性设置 podAntiAffinity: #设置pod亲和性 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: # 硬限制 - labelSelector: matchexpressions: # 匹配worker的值在["node1"]中的标签 - key: worker operator: In values: ["node1"] topologyKey: kubernetes.io/hostname
上面配置表达的意思是：新Pod必须要与拥有标签worker=node1的pod不在同一Node上。
# 创建podkubectl create -f pod-podantiaffinity-required.yaml# 查看pod# 发现调度到了node2上kubectl get pods pod-podantiaffinity-required -n mk -o wide
四、污点和容忍（1）污点（Taints）
前面的调度方式都是站在Pod的角度上，通过在Pod上添加属性，来确定Pod是否要调度到指定的Node上，其实我们也可以站在Node的角度上，通过在Node上添加污点属性，来决定是否允许Pod调度过来。
Node被设置上污点之后就和Pod之间存在了一种相斥的关系，进而拒绝Pod调度进来，甚至可以将已经存在的Pod驱逐出去。
污点的格式为：key=value:effect, key和value是污点的标签，effect描述污点的作用，支持如下三个选项：
PreferNoSchedule：kubernetes将尽量避免把Pod调度到具有该污点的Node上，除非没有其他节点可调度
NoSchedule：kubernetes将不会把Pod调度到具有该污点的Node上，但不会影响当前Node上已存在的Pod
NoExecute：kubernetes将不会把Pod调度到具有该污点的Node上，同时也会将Node上已存在的Pod驱离
使用kubectl设置和去除污点的命令示例如下：
# 设置污点kubectl taint nodes node1 key=value:effect# 去除污点kubectl taint nodes node1 key:effect-# 去除所有污点kubectl taint nodes node1 key-
设置污点的效果：
准备节点node1（为了效果明显，停止node2）
为node1节点设置一个污点: error=mk:PreferNoSchedule；然后创建pod1( pod1 可以 )
修改为node1节点设置一个污点: error=mk:NoSchedule；然后创建pod2( pod1 正常 pod2 失败 )
修改为node1节点设置一个污点: error=mk:NoExecute；然后创建pod3 ( 3个pod都失败 )
# 为node1设置污点(PreferNoSchedule)kubectl taint nodes node1 error=mk:PreferNoSchedule# 创建pod1kubectl run taint-deploy1 --image=tomcat:lastest -n mkkubectl get pods -n mk -o wide# 为node1设置污点(取消PreferNoSchedule，设置NoSchedule)kubectl taint nodes node1 error:PreferNoSchedule-kubectl taint nodes node1 error=mk:NoSchedule# 创建pod2kubectl run taint-deploy2 --image=tomcat:lastest -n mkkubectl get pods taint-deploy2 -n mk -o wide# 为node1设置污点(取消NoSchedule，设置NoExecute)kubectl taint nodes node1 error:NoSchedule-kubectl taint nodes node1 error=mk:NoExecute# 创建pod3kubectl run taint-deploy3 --image=tomcat:lastest -n mkkubectl get pods -n mk -o wide
提示： 使用kubeadm搭建的集群，默认就会给master节点添加一个污点标记,所以pod就不会调度到master节点上.
（2）容忍（Toleration）
上面介绍了污点的作用，可以在node上添加污点用于拒绝pod调度上来，如果想将一个pod调度到一个有污点的node上去，就要使用到容忍。
污点就是拒绝，容忍就是忽略，Node通过污点拒绝pod调度上去，Pod通过容忍忽略拒绝
下面先通过例子看下效果：
已经在node1节点上打上了NoExecute的污点，此时pod是调度不上去的
可以通过给pod添加容忍，然后将其调度上去
创建pod-toleration.yaml,内容如下
apiVersion: v1kind: Podmetadata: name: pod-toleration namespace: mkspec: containers: - name: tomcat image: tomcat:lastest tolerations: # 添加容忍 - key: "error" # 要容忍的污点的key operator: "Equal" # 操作符 value: "mk" # 容忍的污点的value effect: "NoExecute" # 添加容忍的规则，这里必须和标记的污点规则相同
# 添加容忍之前的podkubectl get pods -n mk -o wide # 添加容忍之后的podkubectl get pods -n mk -o wide
下面看一下容忍的详细配置:
kubectl explain pod.spec.tolerations......FIELDS: key # 对应着要容忍的污点的键，空意味着匹配所有的键 value # 对应着要容忍的污点的值 operator # key-value的运算符，支持Equal和Exists（默认） effect # 对应污点的effect，空意味着匹配所有影响 tolerationSeconds # 容忍时间, 当effect为NoExecute时生效，表示pod在Node上的停留时间