K8S 节点选择器

 今天我们来实验 pod 调度的 nodeName 与 nodeSelector。官网描述如下：

假设有如下三个节点的 K8S 集群：

k8s31master 是控制节点

k8s31node1、k8s31node2 是工作节点

容器运行时是 containerd

一、镜像准备

1.1、镜像拉取

docker pull tomcat:8.5-jre8-alpine

# 查看是否下载完成
docker images | grep tomcat

 1.2、镜像导出

docker save -o tomcat-8.5-jre8-alpine.tar.gz 镜像TAG
或者
docker save 镜像TAG -o tomcat-8.5-jre8-alpine.tar.gz
都可以

 1.3、镜像导入工作节点 containerd

# k8s31node1 执行
[root@k8s31node1 ~]# ctr -n=k8s.io images import tomcat-8.5-jre8-alpine.tar.gz
[root@k8s31node1 ~]# ctr -n=k8s.io images ls|grep tomcat

# k8s31node2 执行
[root@k8s31node2 ~]# ctr -n=k8s.io images import tomcat-8.5-jre8-alpine.tar.gz
[root@k8s31node2 ~]# ctr -n=k8s.io images ls|grep tomcat

 说明:

• ctr 是 containerd 命令
• ctr images import：导入镜像
• -n=k8s.io：K8S 镜像存储命名空间

二、nodeName

• 查看帮助文档

# 查看 pod 帮助文档
kubectl explain pod.spec
# nodeName 属性位于 spec 下
# 它可以指定 pod 运行在哪个 nodeName 的节点上

•  编写资源文件

pod-node-name-demo.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-node-name
spec:
  nodeName: k8s31node1
  containers:
  - name: tomcat
    image: tomcat:8.5-jre8-alpine
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 8080

nodeName 可以指定节点名称（节点的 metadata.name）。

•  运行并查看

kubectl apply -f pod-node-name-demo.yaml
kubectl get pod -owide
# -o output 的意思，wide 更详细的 -owide 表示输出更详细的信息

查看 pod 被调度到哪个节点： 

 删除这个 pod，修改 nodeName 为 k8s31node2，重新运行：

# 使用资源文件删除 pod-node-name 这个 pod
kubectl delete -f pod-node-name-demo.yaml
# 修改资源文件 nodeName 改为 k8s31node2
vim pod-node-name-demo.yaml
# 重新运行
kubectl apply -f pod-node-name-demo.yaml
# 查看被调度到哪个节点
kubectl get pod -owide

 可以看到 pod 被调度到 k8s31node2 上。

 三、nodeSelector

• 查看帮助文档

# 查看 pod 帮助文档
kubectl explain pod.spec
# nodeSelector 属性位于 spec 下
# 它可以指定 pod 调度到具有哪些标签的 node 节点上
# 它是键值对格式

• 给 node 节点打上标签

# 给 node1 节点打上标签 zone=east
kubectl label node k8s31node1 zone=east
# 给 node2 节点打上标签 zone=south
kubectl label node k8s31node2 zone=south

• 查看已打上的标签

kubectl get node --show-labels
# --show-labels 显示标签

•  编写资源文件

pod-node-selector-demo.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-node-selector
spec:
  nodeSelector:
    zone: east
  containers:
  - name: tomcat
    image: tomcat:8.5-jre8-alpine
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 8080

 nodeSelector 指定 pod 要被调度到的节点，需满足具有 zone=east 这个标签。

•  运行并查看

kubectl apply -f pod-node-selector-demo.yaml
kubectl get pod -owide

 查看 pod 被调度到哪个节点： 

 删除这个 pod，修改 nodeSelector 为 zone=south，重新运行：

# 使用资源文件删除 pod-node-selector 这个 pod
kubectl delete -f pod-node-selector-demo.yaml
# 修改资源文件 nodeSelector 改为 zone=south
vim pod-node-selector-demo.yaml
# 重新运行
kubectl apply -f pod-node-selector-demo.yaml
# 查看被调度到哪个节点
kubectl get pod -owide

  可以看到 pod 被调度到 k8s31node2 上。因为 k8s31node2具有标签 zone=south。

 四、同时使用 nodeName 和 nodeSelector

• 编写资源文件

pod-node-name-and-selector-demo.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-node-name-selector
spec:
  nodeName: k8s31node1
  nodeSelector:
    zone: south
  containers:
  - name: tomcat
    image: tomcat:8.5-jre8-alpine
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 8080

 我们现在 nodeName 希望它被调度到 k8s31node1 上，而 nodeSelector 却希望它有标签 

zone=south（k8s31node1 的标签是 zone=east），我们看看会发生什么-->

•  运行并查看

kubectl apply -f pod-node-name-and-selector-demo.yaml
kubectl get pod -owide

 它会报 NodeAffinity 节点亲和性问题，无法被正确调度。

•  查看 pod 日志

kubectl describe pod pod-node-name-selector

• 修改资源文件 zone 改为 east，删除原来的 pod，重新执行

# zone 改为 east
vim pod-node-name-and-selector-demo.yaml
# 删除原来的 pod
kubectl delete pod pod-node-name-selector
# 重新执行
kubectl apply -f pod-node-name-and-selector-demo.yaml
# 查看
kubectl get pod -owide

 可以看到 pod 被正确调度到 k8s31node1 上了。

也就是说同时使用 nodeName 跟 nodeSelector 需要都满足，pod 才能被正确调度。

注意：

修改完资源文件，一定要先删除原来的 pod，因为没有工作负载管理的自主式 pod，没有声明式更新的能力。直接 apply -f 会报错。

 五、还原环境

实验完，删除掉已经创建的所有 pod，节省资源，删除节点标签，为下一次实验做准备。

# 删除节点1的标签 - 删除的意思
kubectl label node k8s31node1 zone-
# 删除节点2的标签
kubectl label node k8s31node2 zone-
# 查看
kubectl get node --show-labels

 六、总结

• 给某个资源打上标签语法：

kubectl label [pod|node|...] 资源名称 key1=value1 key2=value2

• nodeName 使用节点名称进行匹配
• nodeSelector 使用节点标签进行匹配
• 同时使用 nodeName 跟 nodeSelector 需要都满足，pod 才能被正确调度
•  删除资源的标签语法：

kubectl label [pod|node|...] 资源名称 key-