Pod 間のアフィニティに基づいて Pod をスケジュールする - Container Compute Service

Pod 間のアフィニティスケジューリングポリシーは、Pod 間のアフィニティ設定を表すために使用されます。ノードアフィニティと比較して、Pod 間のアフィニティスケジューリングは、ノード上で既に実行されている Pod のラベルに基づいて、Pod をスケジュールできるノードを制限します。Alibaba Cloud Container Service for Kubernetes (ACK) クラスタでは、Kubernetes ネイティブのスケジューリングセマンティクスを使用して、Pod 間のアフィニティスケジューリングを実装できます。 podAffinity または podAntiAffinity フィールドでトポロジードメインとラベルルールを指定することで、Pod を指定されたトポロジードメインにスケジュールできます。このトピックでは、ACK における Pod 間のアフィニティスケジューリングの制限事項と使用上の注意について説明します。

前提条件

ACK クラスタが作成されていること。詳細については、ACK クラスタの作成を参照してください。
kube-scheduler がインストールされていること。詳細については、kube-schedulerを参照してください。
acs-virtual-node v2.12.0-acs.4 以降がインストールされていること。

使用上の注意

Pod 間のアフィニティには、アフィニティモードとアンチアフィニティモードがあります。どちらのモードも同じプロトコル形式で、requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ルールと preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ルールで構成されます。TopologyKey フィールドは必須であり、仮想ノードのラベルに対応します。次の表に、さまざまなタイプのノードについて ACK でサポートされているトポロジラベルを示します。

ノードタイプ	ラベル	説明	例
通常ノード	topology.kubernetes.io/zone	ネットワークゾーン	topology.kubernetes.io/zone: cn-shanghai-b

ACK は複数のコンピュートクラスをサポートしています。トポロジー分散制約の他のフィールドを使用する場合、異なるコンピュートクラスには次の制約があります。

requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution

コンピュートクラス	フィールド	説明	制約
汎用パフォーマンス向上	LabelSelector	このフィールドは、一致する Pod を検索するために使用されます。このラベルセレクターに一致する Pod がカウントされ、トポロジードメイン内の Pod の数が決定されます。	GPU アクセラレーションやパフォーマンス向上などの他のコンピュートクラスの Pod はカウントされません。
	Namespaces	このフィールドは、一致する名前空間を検索するために使用され、LabelSelector フィールドと一緒に使用できます。
	NamespaceSelector	このフィールドは Namespaces フィールドに似ていますが、名前空間ラベルに基づいて名前空間を取得する点が異なります。
GPU アクセラレーション	LabelSelector	このフィールドは、一致する Pod を検索するために使用されます。このラベルセレクターに一致する Pod がカウントされ、トポロジードメイン内の Pod の数が決定されます。	汎用やパフォーマンス向上などの他のコンピュートクラスの Pod はカウントされません。
	Namespaces	このフィールドは、一致する名前空間を検索するために使用され、LabelSelector フィールドと一緒に使用できます。	サポートされていません
	NamespaceSelector	このフィールドは Namespaces フィールドに似ていますが、名前空間ラベルに基づいて名前空間を取得する点が異なります。	サポートされていません

preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution

コンピュートクラス

フィールド

説明

制約

汎用
パフォーマンス向上

LabelSelector

Namespaces

NamespaceSelector

なし

GPU アクセラレーションやパフォーマンス向上などの他のコンピュートクラスの Pod はカウントされません。

フィールドの詳細については、Pod 間のアフィニティとアンチアフィニティを参照してください。

例

次の例は、podAffinity フィールドを設定して、Pod を特定のゾーンにスケジュールする方法を示しています。

次のコマンドを実行して、クラスタ内のノードを表示します。

kubectl get node

期待される出力：

NAME                            STATUS   ROLES   AGE     VERSION
virtual-kubelet-cn-hangzhou-i   Ready    agent   5h42m   v1.28.3-xx
virtual-kubelet-cn-hangzhou-j   Ready    agent   5h42m   v1.28.3-xx

with-affinity-pod.yaml という名前のファイルを作成し、次の内容をファイルに追加します。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    pod-affinity-label: with-pod-affinity // Pod アフィニティラベル
  name: with-affinity-label-pod
spec:
  containers:
    - args:
        - 'infinity'
      command:
        - sleep
      image: registry-cn-hangzhou.ack.aliyuncs.com/acs/stress:v1.0.4
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      name: stress
      resources:
        limits:
          cpu: '1'
          memory: 1Gi
        requests:
          cpu: '1'
          memory: 1Gi

次のコマンドを実行して、with-affinity-label-pod ファイルをクラスタにデプロイします。
```
kubectl apply -f with-affinity-pod.yaml
```

次のコマンドを実行して、Pod の分散結果を表示します。

kubectl get pod -o wide

期待される出力：

NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP              NODE                            NOMINATED NODE   READINESS GATES
with-affinity-label-pod   1/1     Running   0          75s   192.168.xx.xxx  virtual-kubelet-cn-hangzhou-i   <none>           <none>

出力は、Pod が cn-hangzhou-i ゾーンにスケジュールされていることを示しています。

origin-affinity-pod.yaml という名前のファイルを作成し、次の内容をファイルに追加します。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: dep-pod-affinity
  labels:
    app: pod-affinity-demo
spec:
  replicas: 4
  selector:
    matchLabels:
      app: pod-affinity-demo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: pod-affinity-demo
    spec:
      containers:
      - name: pod-affinity-demo
        image: registry-cn-hangzhou.ack.aliyuncs.com/acs/stress:v1.0.4
        command:
        - "sleep"
        - "infinity"
        resources:
          limits:
            cpu: '1'
            memory: 1Gi
          requests:
            cpu: '1'
            memory: 1Gi
      # Pod 間のアフィニティを指定します。この Pod は、<pod-affinity-label:with-pod-affinity> ラベルが付いた Pod と同じゾーンにデプロイする必要があります。
      affinity:
        podAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - labelSelector:
              matchExpressions:
              - key: pod-affinity-label
                operator: In
                values:
                - with-pod-affinity
            topologyKey: topology.kubernetes.io/zone

次のコマンドを実行して、origin-affinity-pod.yaml ファイルをクラスタにデプロイします。
```
kubectl apply -f origin-affinity-pod.yaml
```

次のコマンドを実行して、Pod の分散結果を表示します。

kubectl get pod -o wide

期待される出力：

NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP              NODE                            NOMINATED NODE   READINESS GATES
dep-pod-affinity-6b9d4f7c87-5jlfx   1/1     Running   0          3m26s   192.168.xx.xxx  virtual-kubelet-cn-hangzhou-i   <none>           <none>
dep-pod-affinity-6b9d4f7c87-hwdpc   1/1     Running   0          3m26s   192.168.xx.xxx  virtual-kubelet-cn-hangzhou-i   <none>           <none>
dep-pod-affinity-6b9d4f7c87-jfcrq   1/1     Running   0          3m26s   192.168.xx.xxx  virtual-kubelet-cn-hangzhou-i   <none>           <none>
dep-pod-affinity-6b9d4f7c87-xwbfr   1/1     Running   0          3m26s   192.168.xx.xxx  virtual-kubelet-cn-hangzhou-i   <none>           <none>
with-affinity-label-pod             1/1     Running   0          6m30s   192.168.xx.xxx  virtual-kubelet-cn-hangzhou-i   <none>           <none>

出力は、すべての Pod が同じゾーンに分散されていることを示しています。