🐇明明跟你说过：个人主页

🏅个人专栏：《Kubernetes航线图：从船长到K8s掌舵者》 🏅

🔖行路有良友，便是天堂🔖

在上一章节中，我们详细探讨了Pod的概念、创建、生命周期、网络和存储等，本期将作为上期文章的补充，详细介绍 Pod亲和性、污点、容忍度、生命周期与健康探测等

目录

一、引言

1、Kubernetes与Pod的基本概述

2、Pod亲和性、污点、容忍度的重要性

3、Pod生命周期与健康探测的意义

二、Pod亲和性

1、Pod亲和性的概念与作用

2、节点亲和性与Pod间亲和性的区别

3、如何配置节点亲和性

4、如何配置Pod间亲和性

5、如何配置Pod间反亲和性

6、Pod亲和性的应用场景

---

一、引言

1、Kubernetes与Pod的基本概述

Kubernetes（常简称为K8s）是一个开源的容器编排系统，用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。它提供了许多功能，如自我修复、水平扩展、服务发现和负载均衡等，使得在集群环境中运行容器化应用程序变得更加简单和高效。

Pod是Kubernetes中最小的部署单元，也是其他Kubernetes对象的基本构建块。一个Pod可以包含一个或多个紧密相关的容器，这些容器共享存储、网络、运行时配置等资源，并且一起被调度到集群中的一个节点上运行。Pod中的容器共享相同的网络命名空间，因此它们可以通过localhost进行通信。同时，Pod也作为集群管理的最小单位，提供了更高的管理粒度。

2、Pod亲和性、污点、容忍度的重要性

Pod亲和性：Pod亲和性允许用户根据特定规则将Pod调度到集群中的节点上。这有助于优化资源利用、提高性能并满足应用程序的特定需求。

污点（Taints）：污点是定义在节点上的键值对，用于表示节点上的某些不期望的特性或限制。这使得节点能够主动拒绝不符合条件的Pod的调度，从而确保节点资源不被不适合的Pod占用。

容忍度（Tolerations）：容忍度是定义在Pod上的键值对，允许Pod容忍节点的污点，从而可以被调度到带有污点的节点上。这增加了Pod调度的灵活性，使其能够适应集群中不同节点的特性。

3、Pod生命周期与健康探测的意义

Pod生命周期在Kubernetes中指的是Pod从创建到终止的整个过程，包括初始化容器、主容器的运行、容器启动后和终止前的钩子执行，以及容器的存活性探测和就绪性探测等阶段。每个阶段都有其特定的作用和目的，共同确保了Pod在集群中的正常运行和有效管理。

健康探测则是Kubernetes保证Pod及其中容器运行状态的重要手段。通过存活性探针和就绪性探针，Kubernetes能够实时检测Pod及容器的运行状态，一旦发现异常，便采取相应的措施，如重启容器或剔除异常实例，以保证服务的可用性和稳定性。

二、Pod亲和性

1、Pod亲和性的概念与作用

Pod 亲和性（Affinity）是 Kubernetes 中的一个重要概念，它用来指定 Pod 与节点之间的关系，即规定 Pod 应该被调度到哪些节点上运行。Pod 亲和性可以分为两种类型：Node Affinity（节点亲和性）和 Pod Affinity（Pod 亲和性）。

1. 节点亲和性（Node Affinity）： 通过节点亲和性，可以指定 Pod 与节点的关系，使得 Pod 被调度到满足指定条件的节点上运行。Node Affinity 可以分为以下几种类型：

• requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：表示 Pod 必须被调度到满足指定条件的节点上运行，如果没有满足条件的节点，则 Pod 将一直处于 Pending 状态。
• preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：表示 Pod 倾向于被调度到满足指定条件的节点上运行，但如果没有满足条件的节点，也可以被调度到其他节点上运行。

2. Pod 亲和性（Pod Affinity）： 通过 Pod 亲和性，可以指定 Pod 与其他 Pod 的关系，使得同一组或相关的 Pod 被调度到同一节点上运行，或者避免相互冲突的 Pod 被调度到同一节点上运行。Pod Affinity 可以分为以下几种类型：

• requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：表示 Pod 必须与满足指定条件的其他 Pod 被调度到同一节点上运行，如果没有满足条件的其他 Pod，则 Pod 将一直处于 Pending 状态。
• preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：表示 Pod 倾向于与满足指定条件的其他 Pod 被调度到同一节点上运行，但如果没有满足条件的其他 Pod，也可以被调度到其他节点上运行。

※require表示必须有节点满足这个位置定义的亲和性，这是个硬性条件，硬亲和性

※prefered表示有节点尽量满足这个位置定义的亲和性，这不是一个必须的条件，软亲和性

3. 节点反亲和性（Node Anti-Affinity）： 通过节点反亲和性，可以指定 Pod 应该避免被调度到满足指定条件的节点上运行。与节点亲和性相似，节点反亲和性也可以分为 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 和 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 两种类型。

4. Pod 反亲和性（Pod Anti-Affinity）： 通过 Pod 反亲和性，可以指定 Pod 应该避免与满足指定条件的其他 Pod 被调度到同一节点上运行。与 Pod 亲和性相似，Pod 反亲和性也可以分为 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 和 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 两种类型。

Pod 亲和性的作用主要体现在以下几个方面：

• 性能优化： 可以将相关的 Pod 部署到同一节点上，从而提高数据访问的效率和性能。
• 故障隔离： 可以将同一应用程序的多个副本部署到不同的节点上，以实现故障隔离和高可用性。
• 资源利用： 可以根据节点的硬件配置和资源使用情况，将 Pod 部署到最合适的节点上，以实现资源的最优分配和利用。

2、节点亲和性与Pod间亲和性的区别

节点亲和性（Node Affinity）和 Pod间亲和性（Pod Affinity）是 Kubernetes 中两种不同的调度策略，它们分别用于指定 Pod 与节点之间的关系和 Pod 与其他 Pod 之间的关系。

1. 节点亲和性（Node Affinity）：

• 作用： 用于指定 Pod 应该被调度到哪些节点上运行。
• 类型： 包括 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 和 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 两种类型。
• 使用场景： 当需要控制 Pod 在集群中的调度位置时，可以使用节点亲和性。例如，根据节点的硬件配置、地理位置或其他属性，将 Pod 调度到满足指定条件的节点上运行。

2. Pod间亲和性（Pod Affinity）：

• 作用： 用于指定 Pod 与其他 Pod 之间的关系，即 Pod 应该与哪些其他 Pod 被调度到同一节点上运行。
• 类型： 包括 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 和 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 两种类型。
• 使用场景： 当需要将相关的 Pod 部署到同一节点上运行时，可以使用 Pod间亲和性。例如，将同一应用程序的多个副本部署到同一节点上，以实现故障隔离、性能优化或其他目的。

3、如何配置节点亲和性

要配置节点亲和性（Node Affinity），可以在 Pod 的定义中使用 affinity 字段，并在其中指定 nodeAffinity 字段。以下是一个示例 YAML 文件，展示了如何配置节点亲和性：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: my-image
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: <node-label-key>
            operator: In
            values:
            - <node-label-value>

•  <node-label-key> 和 <node-label-value> 表示要匹配的节点标签的键和值。可以根据需要设置节点标签，例如节点的地理位置、硬件类型等。
• requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 表示 Pod 必须满足指定的节点亲和性条件才能被调度。如果没有满足条件的节点，则 Pod 将一直处于 Pending 状态，直到满足条件的节点可用为止。

通过配置节点亲和性，可以控制 Pod 被调度到哪些节点上运行，从而实现资源的最优分配和利用。请根据您的实际需求和集群环境进行配置。

4、如何配置Pod间亲和性

要配置 Pod 间亲和性（Pod Affinity），可以在 Pod 的定义中使用 affinity 字段，并在其中指定 podAffinity 字段。以下是一个示例 YAML 文件，展示了如何配置 Pod 间亲和性：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: my-image
  affinity:
    podAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - labelSelector:
          matchExpressions:
          - key: <pod-label-key>
            operator: In
            values:
            - <pod-label-value>
        topologyKey: <topology-key>

• <pod-label-key> 和 <pod-label-value> 表示您要匹配的 Pod 标签的键和值。您可以根据需要设置 Pod 标签，例如应用程序类型、部门信息等。
• <topology-key> 表示拓扑域的键，用于指定在哪个拓扑域内查找匹配的 Pod。拓扑域可以是节点、机架、区域等。
• requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 表示 Pod 必须满足指定的条件才能被调度或保持运行。如果没有满足条件的 Pod，则 Pod 将一直处于 Pending 状态或者被驱逐。

5、如何配置Pod间反亲和性

配置Pod间反亲和性与上面的Pod间亲和性YAML写法基本一致，不同的是将podAffinity更换成了podAntiAffinity

下面是一个示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: my-image
  affinity:
    podAntiAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - labelSelector:
          matchExpressions:
          - key: <pod-label-key>
            operator: In
            values:
            - <pod-label-value>
        topologyKey: <topology-key>

通过配置 Pod 间反亲和性，可以控制相关的 Pod 是否应该被调度到同一节点上运行，以实现故障隔离、性能优化或其他目的。

6、Pod亲和性的应用场景

1. 高可用性： 将同一应用程序的多个副本部署到不同的节点上，以提高应用程序的可用性。通过配置 Pod 间亲和性，可以将相关的 Pod 部署到同一节点上，从而实现故障隔离和容错能力。
2. 性能优化： 将需要频繁通信或共享资源的相关应用程序部署到同一节点上，以减少网络延迟和资源访问时间。通过配置 Pod 间亲和性，可以将相关的 Pod 部署到同一节点上，提高应用程序的性能和响应速度。
3. 数据局部性： 在分布式系统中，经常需要处理大量的数据和计算任务。通过配置 Pod 间亲和性，可以将相关的数据处理任务部署到同一节点上，以减少数据传输和计算开销，提高系统的数据局部性和处理效率。
4. 资源隔离： 在多租户环境中，不同的应用程序可能会共享同一集群资源。通过配置 Pod 间反亲和性，可以将不同应用程序的相关 Pod 部署到不同的节点上，以避免资源竞争和性能干扰，实现资源的有效隔离和管理。

假设有一个微服务架构的应用程序，其中包括多个服务，如用户服务、订单服务和支付服务等。这些服务之间需要频繁通信和共享数据。为了提高系统的性能和可用性，可以将相关服务的 Pod 配置为具有亲和性，使它们被调度到同一节点上运行。例如，将用户服务和订单服务的 Pod 配置为具有亲和性，以减少服务之间的网络延迟和通信开销，提高系统的响应速度和性能。

💕💕💕每一次的分享都是一次成长的旅程，感谢您的陪伴和关注。希望这些关于Kubernetes的文章能陪伴您走过技术的一段旅程，共同见证成长和进步！😺😺😺

🧨🧨🧨让我们一起在技术的海洋中探索前行，共同书写美好的未来！！！