Pod间亲和性调度 - 容器计算服务 ACS

Pod间亲和性调度策略，用于表达Pod之间的亲和性偏好，相较于节点亲和性，Pod间亲和性调度支持基于已经在虚拟节点上运行的Pod的标签来约束Pod可以调度到的范围。在ACS集群中，您可以通过Kubernetes原生调度语义实现Pod间亲和性调度，通过在podAffinity或podAntiAffinity字段中填写拓扑域和标签规则，可以将Pod调度到指定的拓扑域。本文详细介绍在ACS中使用Pod间亲和性调度的约束条件和使用方式。

前提条件

已创建ACS集群。具体操作，请参见创建ACS集群。
已安装kube-scheduler组件，详见kube-scheduler。
已安装acs-virtual-node，版本为v2.12.0-acs.4或以上。

注意事项

Pod间亲和性功能包括亲和性和反亲和性两种使用方式，两种方式的协议格式相同，都由requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution和preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution组成，其中必填的协议字段是拓扑域标签TopologyKey，对应虚拟节点中的标签。针对不同种类的虚拟节点，ACS分别支持以下拓扑标签。

虚拟节点类型	Label	含义	样例
普通虚拟节点	topology.kubernetes.io/zone	网络可用区	topology.kubernetes.io/zone: cn-shanghai-b

ACS支持多种计算类型（compute class），对于不同的compute class，在使用Pod间亲和性的其他协议时还存在以下约束。

requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution协议。

计算类	字段	含义	约束条件
通用型性能型	LabelSelector	用于查找匹配的Pod，匹配此标签的Pod将被统计，以确定相应拓扑域中Pod的数量。	其他计算类型（GPU型、高性能网络GPU型）的Pod在计算匹配数量时将不参与统计。
	Namespaces	用于指定查找匹配命名空间，搭配LabelSelector使用。
	NamespaceSelector	与Namespaces字段类似，区别在于是通过命名空间的标签进行查找。
GPU型	LabelSelector	同上，略。	其他计算类型（通用型、性能型）的Pod在计算匹配数量时将不参与统计。
	Namespaces	同上，略。	不支持
	NamespaceSelector	同上，略。	不支持

preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution协议。
计算类
字段
含义
约束条件
通用型
性能型
LabelSelector
Namespaces
NamespaceSelector
略
其他计算类型（GPU型、高性能网络GPU型）的Pod在计算匹配数量时将不参与统计。

有关各字段详细信息的说明，请参见Pod间亲和性与反亲和性。

操作示例

示例中展示了通过配置podAffinity将应用调度到指定可用区的效果。

执行以下命令查看集群中的虚拟节点。

kubectl get node

预期输出：

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

使用以下YAML内容，创建with-affinity-pod.yaml文件。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  labels:
    pod-affinity-label: with-pod-affinity
  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

执行以下命令，将with-affinity-label-pod部署到集群。
```
kubectl apply -f with-affinity-pod.yaml
```

执行以下命令，查看Pod调度的分布情况。

kubectl get pod -o wide

预期输出：

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>

可以看到Pod已经被调度到可用区cn-hangzhou-i。

使用以下YAML内容，创建origin-affinity-pod.yaml文件。

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
      # 指定Pod间亲和性，表示需要和带有<pod-affinity-label:with-pod-affinity>标签的Pod部署在同一个可用区
      affinity:
        podAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - labelSelector:
              matchExpressions:
              - key: pod-affinity-label
                operator: In
                values:
                - with-pod-affinity
            topologyKey: topology.kubernetes.io/zone

执行以下命令，将origin-affinity-pod.yaml部署到集群。
```
kubectl apply -f origin-affinity-pod.yaml
```

执行以下命令，查看Pod调度的分布情况。

kubectl get pod -o wide

预期输出：

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>

可以看到所有Pod都分布同一个可用区。