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DAY 7
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DevOps

今天不學遺傳學,跟著Kubernetes種豌豆系列 第 7

Day7. hashtag怎麼下?找object不求人

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🐈 當走在路上,發現了橘貓,橘色、貓、胖,就這樣綁定了目光,牠喜歡吃東西,可能討厭下雨天等,根據這些資訊,可以判斷出牠的下一步往哪走......這些日常概念,也可見於K8s,實現在object之間的綁定,或者是pod分配到節點的規則等

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240811/20168178iqYxTxIYid.png

關於我以及如何找到我- Label and selector

標籤 Label
為key/value格式,用來標定object,加上這些屬性能幫助我們識別其用途、做分類。標籤不具有唯一性,在查詢時一把抓好幾個物件,像是可以標定好幾個Pod是前端(tier: frontend)且屬於特定業務功能(project: data-migration),或是讓object能適當配對。像是搜尋橘色(2個labels),可以找到多隻橘貓(label非唯一性識別),符合條件即成功收編(matchLabels),也可以只搜橘色,那可能就會查到,橘貓、橘子、荷蘭...

label的名稱分為2部分:

  1. 前綴名稱(prefix),和名稱與"/"區隔,若設定則需為DNS subdomain,以"."分隔,需少於 253字;若不設定,則假定為用戶私有,kubernetes.io/ 及 k8s.io/ 保留給核心元件使用
  2. 名稱: 需少於63,開頭與結尾需為[a-z0-9A-Z],中間可以有符號,連接號"-"、底線 "_"和點 "."
  • 舉例: climate:subtropical、tai886wan.hello/climate:tropical

選取器 Selector
用來操作要選取的label,API目前支援兩種方式

  1. 基於相等(Equality-based): 比對是否相符,操作子(operator)有=、==、!=,以ReplicaSet為例,在管理pod數量時,即透過比對label-selector決定要管理的pod有哪些
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: frontend
  labels:
    app: ithome
    tier: frontend-replicaset
spec:
  selector: # 指定此replicaset綁定符合特定label的pod
    matchLabels:
      tier: frontend
  template:
    metadata:
      labels: # pod標籤設定
        tier: frontend
        environment: dev
    spec:
      containers:
      - name: label-demo
        image: nginx
  1. 基於集合(Set-based): 是否屬於特定清單內有的值,操作子有in、notin 及 exists,以Pod為例,指定分配的node其label需有特定key,value需在清單[tropical, subtropical],利用label,讓pod適得其所(分配到適合的node),像是有些pod需求高cpu、有些需求高memory
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pineapple-pod # 鳳梨
spec:
  affinity:
    nodeAffinity: # 需求的node環境
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions: # 在比較熱的氣候
          - key: climate
            operator: In
            values:
            - tropical
            - subtropical
  containers:
  - name: with-node-affinity
    image: registry.k8s.io/pause:2.0

Label && selector操作指令

# 查詢pod, 條件指定(selector)特定標籤
kubectl get pods --selector <key1>=<value1>, <key2>=<value2>......
# 將node(或其它object)打上標籤
kubectl label node <名稱> <key>=<value>
# 覆寫標籤
kubectl label --overwrite pods <名稱> <key>=<value>
# 移除標籤,使用減號
kubectl label pods <名稱> <key>-
# 建立object時, 指定標籤, deployment為例
kubectl create deployment --image=nginx nginx-deploy --namespace=dev-ns --labels="tier=frontend"

我覺得不行 - Taints && Tolerations

label-selector為明確選取的設計(正向),另外也有排斥的設計(負向),在分配Pod到節點時會使用到,節點只會分配到具有對應耐受性的Pod,不過反過來說pod不一定要分配到此node,可以設定有多個taints/tolerations,官方舉例有:Node規劃給特定用戶使用,或是Node配置特定資源,因此只開放給需用到這些資源的Pod使用等

  • Tolerations: 耐受,設定在pod,預設情況,Pod不會有任何toleration
  • Taints: 汙點,設定在node,針對pod的效果(taint-effect)有下列3種
    1. NoSchedule:防止新的pod被調度到標記了該Taint的node上,不影響既有在node上面的pod
    2. NoExecute:如果node上已經存在pod,但該Pod不符合Taint的規則,則node上的現有pod會被驅逐(evict)
    3. PreferNoSchedule:盡量不要把pod分配到該節點,委婉版的NoSchedule

節點管理器(node-controller)會根據情況增加/移除taints,避免pod被分配到不健康的node,自動加上的taints像是:

  • node.kubernetes.io/not-ready: 效果為NoExecute,避免node崩壞
  • node.kubernetes.io/unreachable: 效果為NoExecute,避免node崩壞
  • node.kubernetes.io/disk-pressure: 效果為NoSchedule,現有pod可執行,但要避免持續分配pod,以免node超出負荷

Taints && Tolerations操作指令

# 加上taints,指定效果,value不是必填
kubectl taint nodes <名稱> <key>=<value>:<effect>
# remove taint,使用減號,若key有前綴也需寫出
kubectl taint nodes <名稱> <prefix>/<key>:<effect>-

今天,想要去哪裡- Node Affinity

分配pod的時候,有個設定為親和性「affinity」,可以不同程度的選擇要去哪個node,同樣運用到label-selector來比對目的地

類型 分配階段 執行階段
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 需符合
preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 需符合
requiredDuringSchedulingRequiredDuringExecution 需符合 需符合
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  affinity: # 設定親和性
    nodeAffinity: # 設定類型
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms: # 設定條件
        - matchExpressions:
          - key: disktype
            operator: In
            values:
            - ssd            
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx
    imagePullPolicy: IfNotPresent

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