特定のノードプールへのアプリケーションのスケジューリング - Container Service for Kubernetes

特定の構成を持つノードに特定のアプリケーションをスケジューリングするには、ノードプールに ラベル を追加し、アプリケーションの Pod 仕様 (spec) で対応する nodeSelector または nodeAffinity を設定します。

仕組み

特定のノードプールへの Pod のスケジューリングは、Kubernetes ネイティブのスケジューリングメカニズムを利用します。Pod のスケジューリングルールをプール内のノードのラベルと照合することで、配置を制御できます。ワークフローは次のとおりです。

ノードプールにラベルを付与: ノードプールは、同一の構成を持つノードのグループを管理します。ノードプールに [ノードラベル] を設定すると、Container Service for Kubernetes (ACK) はこれらのラベルをそのプール内の現在および将来のすべてのノードに自動的に伝播します。
ラベルが既存のノードに適用されるようにするには、ノードプールの設定で [既存のノードのラベルと Taint を更新]
Pod のスケジューリングルールの定義: Pod の YAML マニフェストで、nodeSelector または nodeAffinity を使用してターゲットノードのラベルを指定します。
(オプション) 排他的アクセスの設定: 特定のワークロード専用にノードプールを予約するには、ノードプールに Taint を追加します。これにより、対応する Toleration を持たない Pod がそのプール内のノードにスケジューリングされるのを防ぎます。
自動スケジューリング: スケジューラは、定義されたすべてのルールを満たすノードに Pod を自動的に配置します。

ステップ 1: ノードプールのラベル設定

スケジューリングのために、ビジネス属性、環境、その他のメタデータを識別できるよう、ノードプールにカスタムラベルを追加します。

ACK は、各ノードプールに対してグローバルに一意のラベル alibabacloud.com/nodepool-id を自動的に作成します。このラベルを使用して、ノードプールを正確に照合できます。

ACK コンソールにログインします。左側のナビゲーションウィンドウで、[クラスター] をクリックします。
[クラスター] ページで、管理するクラスターを見つけてその名前をクリックします。左側のナビゲーションウィンドウで、[ノード] > [ノードプール] を選択します。
ターゲットノードプールを見つけ、[アクション] 列の [編集] をクリックします。[詳細オプション (オプション)] セクションを展開し、[ノードラベル] を構成します。
- キー: prefix/name の形式である必要があります。
  - Name (必須): 長さは 1～63 文字で、英数字 ([a-z0-9A-Z]) で開始および終了する必要があります。ハイフン (-)、アンダースコア (_)、ドット (.)、および英数字を含めることができます。
  - Prefix (オプション): DNS サブドメインである必要があります。これはドット (.) で区切られた一連の DNS ラベルです。プレフィックスの全長は 253 文字を超えてはならず、スラッシュ (/) で終わる必要があります。
    説明
    kubernetes.io/ プレフィックスは Kubernetes のコアコンポーネント用に予約されています。この名前空間を使用する場合、ラベルキーは必ず次のいずれかで始まる必要があります: kubelet.kubernetes.io/ または node.kubernetes.io/。
- 値 (オプション): 長さは 1～63 文字にすることができ、英数字 ([a-z0-9A-Z]) で開始および終了する必要があります。ハイフン (-)、アンダースコア (_)、ドット (.)、および英数字を含めることができます。
(オプション) 必要に応じて [既存のノードのラベルと Taint を更新] を選択します。
変更を保存します。[ノード] ページに移動して、ラベルが適用されていることを確認します。次に、[ラベルと Taint の管理] をクリックし、各ノードのラベルを確認します。

ステップ 2: アプリケーションのスケジューリングポリシー設定

ノードプールにラベルを付けたら、nodeSelector または nodeAffinity のいずれかを使用して、アプリケーションの Deployment YAML でターゲットを指定できます。

nodeSelector: 1 つ以上のラベルについて完全一致を要求する、シンプルで直接的なノード選択方法を提供します。
nodeAffinity: 以下を含む、より表現力豊かで柔軟なスケジューリングルールを提供します。
- In、NotIn、Exists などのオペレーター。
- ハードアフィニティ (requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution): Pod は、条件を満たすノードにスケジューリングされる必要があります。一致するノードが利用できない場合、Pod は Pending 状態のままになります。
- ソフトアフィニティ (preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution): スケジューラーは、条件を満たすノードへの Pod の配置を優先しますが、一致するノードが利用できない場合は、他のノードにスケジューリングします。

Deployment の例

deployment.yaml という名前のファイルを作成します。以下の例は、pod: nginx というラベルを持つノードに Nginx Deployment をスケジューリングする方法を示しています。

`nodeAffinity`

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-with-affinity
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          # ハード要件: Pod は条件を満たすノードにスケジューリングされる必要があります。
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: pod         # ノードラベルのキー
                operator: In
                values:
                - nginx        # ノードラベルの値
      containers:
      - name: nginx-with-affinity
        image: anolis-registry.cn-zhangjiakou.cr.aliyuncs.com/openanolis/nginx:1.14.1-8.6
        ports:
        - containerPort: 80
        # 本番環境では、サービスの品質 (QoS) を保証するために、コンテナーのリソース要件を宣言します。
        resources:
          requests:
            cpu: "100m"
            memory: "128Mi"
          limits:
            cpu: "200m"
            memory: "256Mi"

`nodeSelector`

apiVersion: apps/v1 
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment-basic
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      nodeSelector:
        pod: nginx      # Pod がこの特定のラベルを持つノードにのみスケジューリングされるようにします。 
      containers:
      - name: nginx
        image: anolis-registry.cn-zhangjiakou.cr.aliyuncs.com/openanolis/nginx:1.14.1-8.6
        ports:
        - containerPort: 80
        # 本番環境では、サービスの品質 (QoS) を保証するために、コンテナーのリソース要件を宣言します。
        resources:
          requests:
            cpu: "100m"
            memory: "128Mi"
          limits:
            cpu: "200m"
            memory: "256Mi"

アプリケーションをデプロイします。
```
kubectl apply -f deployment.yaml
```
Pod が正しいノードにスケジューリングされていることを確認します。
コマンドに -o wide フラグを追加して、各 Pod がスケジューリングされている特定のノードを表示します。
```
kubectl get pods -l app=nginx -o wide
```
出力を確認して、Podがターゲットノードプールのノードで実行されていることを確認します。

Container Service for Kubernetes:特定のノードプールへのアプリケーションのスケジューリング

仕組み

ステップ 1: ノードプールのラベル設定

ステップ 2: アプリケーションのスケジューリングポリシー設定

Deployment の例

`nodeAffinity`

`nodeSelector`

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