在 Kubernetes (k8s) 中，亲和性和反亲和性（有时统称为“节点亲和性”）是一种高级调度策略，用于控制 Pod 在集群内的节点分布。通过定义亲和性和反亲和性规则，管理员可以确保Pod被调度到符合特定条件的节点上，或者避免调度到不符合条件的节点，从而实现资源优化、性能提升、故障隔离以及满足特定的合规或业务需求。

一、亲和性（Affinity）

亲和性是指在调度过程中，Pod 倾向于被安排到符合特定条件的节点上。这些条件可以基于节点的标签（label）、拓扑属性（如区域、可用区、机架等）、以及其他 Pod 的存在状态等因素。Kubernetes 提供了两种类型的亲和性规则：

1. 节点亲和性（Node Affinity）

• 必需的节点亲和性（RequiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution）
  这种规则是硬性约束，如果集群内没有满足条件的节点，Pod 将不会被调度，而是保持在待调度（Pending）状态。例如，确保某个应用的 Pod 必须部署在标记有特定标签（如node-type=high-memory）的节点上。

• 首选的节点亲和性（PreferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution）
  这种规则是软性偏好，调度器会尽可能地满足，但即使没有符合规则的节点，Pod 仍可能被安排到其他节点上。例如，优先将某个服务的 Pod 调度到具有特定标签（如location=us-west）的节点，但在该区域节点资源不足时，允许调度到其他区域。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
          - matchExpressions:
            - key: node-type
              operator: In
              values:
                - high-memory
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        - weight: 100
          preference:
            matchExpressions:
              - key: location
                operator: In
                values:
                  - us-west

2. Pod 亲和性（Pod Affinity/Anti-Affinity）

• Pod 亲和性使得一个 Pod 倾向于与其具有相同标签选择器的其他 Pod 安排在同一节点（或同一拓扑域），或者与具有特定标签的已运行 Pod 靠近。这有助于保持相关工作负载的紧密耦合，比如将微服务的多个组件部署在一起以减少网络延迟。

• Pod 反亲和性则相反，它确保一个 Pod 不与具有特定标签的已运行 Pod 安排在同一节点（或同一拓扑域），从而实现故障隔离或资源分散。例如，避免在同一节点上部署两个消耗大量内存的应用实例。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  affinity:
    podAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        - labelSelector:
            matchExpressions:
              - key: app
                operator: In
                values:
                  - my-app
          topologyKey: kubernetes.io/hostname
    podAntiAffinity:
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        - weight: 100
          podAffinityTerm:
            labelSelector:
              matchExpressions:
                - key: app
                  operator: NotIn
                  values:
                    - my-other-app
            topologyKey: kubernetes.io/zone

二、反亲和性（Anti-Affinity）

反亲和性则是指在调度过程中，Pod 偏好于被安排到不符合特定条件的节点上，即避免与某些节点或已运行的 Pod 放置在一起。反亲和性通常用于实现以下目的：

• 故障隔离：避免将所有副本或相关服务的实例部署在同一节点或同一可用区，以降低单点故障的风险。
• 资源隔离或竞争：防止资源消耗相似的 Pod 集中在一个节点上，导致资源争抢或过度使用。
• 数据本地化：对于依赖特定硬件设备或需要低延迟访问共享存储的应用，确保它们分布在不同节点上以避免资源冲突。