Affinity : Pod를 원하는 Node에 띄우기

Affinity란 선호도란 뜻으로, Pod를 선호하는 Node에서 띄울 수 있게 하는 옵션이다.

Affinity 종류

개요

• nodeAffinity
  • Pod를 배치할 때, 어떤 Node에 스케쥴링 할지 설정 한다.
• podAffinity
  • Pod를 배치할 때, 실행 중인 Pod들 중에 선호하는 Pod를 찾아 해당 Pod와 동일한 Node로 배치하도록 설정한다.
• podAntiAffinity
  • 실행 중인 Pod등 중에, 선호하지 않는 Pod가 실행중인 Node를 피해서 배치하도록 설정한다.

nodeAffinity

• 옵션
  • **required**DuringScheduling**Ignored**DuringExecution
    • 반드시 충족해야 하는 조건 (Hard)
    • Label이 매칭 되는 Node에만 Pod 배포 가능
  • **preferred**DuringScheduling**Ignored**DuringExecution
    • 선호하는 조건 (Soft)
    • 우선순위가 더 높은 Node에 배포
• Node label 설정
  • label로 node를 지정해 줄 수 있기 때문에 미리 label을 등록해줘야 한다.

# kubectl label nodes [Node name] [key]=[value]

# kubectl label nodes k8s1 mykey=myvalue
node/k8s1labeled

• pod.yaml (required)

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: emptypod
  labels:
    solution: test

spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      name: emptypod
  template:
    metadata:
      labels:
        name: emptypod
    spec:
      containers:
        - name: testpod1
          image: nginx
          imagePullPolicy: Always

          volumeMounts:
            - name: volempty1
              mountPath: "/home/yw"

          command:
            - sleep
            - infinity

      volumes:
        - name: volempty1
          emptyDir: {}

      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: mykey
                  operator: In
                  values:
                  - myvalue

• 지정해준 label의 key - value를 적어주면 된다.
• values 에는 여러개가 들어갈 수 있고, `operator: In` 은 or 옵션이라고 생각하면 된다.
• operator 옵션
  • `In`: 노드 라벨 값이 `values`에 포함되어야 합니다.
  • `NotIn`: 노드 라벨 값이 `values`에 포함되지 않아야 합니다.
  • `Exists`: 노드 라벨의 키가 존재해야 합니다.
  • `DoesNotExist`: 노드 라벨의 키가 존재하지 않아야 합니다.
  • `Gt`: 노드 라벨 값이 `values`에 지정한 값보다 크거나 같아야 합니다. (숫자 비교에 사용)
  • `Lt`: 노드 라벨 값이 `values`에 지정한 값보다 작거나 같아야 합니다. (숫자 비교에 사용)
• pod.yaml (preferred)

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: emptypod
  labels:
    solution: test

spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      name: emptypod
  template:
    metadata:
      labels:
        name: emptypod
    spec:
      containers:
        - name: testpod1
          image: nginx
          imagePullPolicy: Always

          volumeMounts:
            - name: volempty1
              mountPath: "/home/yw"

          command:
            - sleep
            - infinity

      volumes:
        - name: volempty1
          emptyDir: {}

      affinity:
        nodeAffinity:
          preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            - weight: 40
              preference:
                matchExpressions:
                - key: mykey
                  operator: In
                  values:
                  - myvalue

• weight : 우선순위를 지정하는 값이다. 가장 높은 숫자를 가진 노드가 우선적으로 선택된다.
• 예를 들어, 위의 YAML 코드에서 `weight: 40`은 `mykey` 라벨의 값이 `myvalue`인 노드에 대해 스케줄링할 때, 해당 노드가 우선적으로 선택되는 가중치를 40으로 설정한 것입니다. 다른 노드와 가중치를 비교하여, 더 높은 가중치를 가진 노드에 Pod가 더 선호적으로 스케줄링된다.

podAffinity

• 사용법은 nodeAffinity 와 거의 동일하다.
• 테스트를 위해 특정 node에 띄울 pod가 하나 필요하다

spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: test

• pod.yaml(required)

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: emptypod
  labels:
    solution: test

spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      name: emptypod
  template:
    metadata:
      labels:
        name: emptypod
    spec:
      containers:
        - name: testpod1
          image: nginx
          imagePullPolicy: Always

          volumeMounts:
            - name: volempty1
              mountPath: "/home/yw"

          command:
            - sleep
            - infinity

      volumes:
        - name: volempty1
          emptyDir: {}

      affinity:
        podAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            labelSelector:
            - matchExpressions:
              - key: app
                operator: In
                values:
                - test
            topologyKey: kubernetes.io/hostname

• 토폴로지 키 (Topology Key)
  • 쿠버네티스 Node에 설정된 Label에 대해서, Label Selector를 수행할 **노드의 범위**를 결정한다.
  • Topology Key는 노드의 레이블 key를 설정하는 것이며, 어떠한 값을 key name으로 넣어도 상관없지만 다음과 같은 3가지 key를 주로 쓴다.
    • 노드 단위: kubernetes.io/hostname
    • 존 단위: topology.kubernetes.io/zone
      • AZ(Availablity Zone: 가용영역)
    • 리전 단위: topology.kubernetes.io/region
      • 말그대로 지역 (서울, 도쿄 등)
• pod.yaml (preferred)

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: emptypod
  labels:
    solution: test

spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      name: emptypod
  template:
    metadata:
      labels:
        name: emptypod
    spec:
      containers:
        - name: testpod1
          image: nginx
          imagePullPolicy: Always

          volumeMounts:
            - name: volempty1
              mountPath: "/home/yw"

          command:
            - sleep
            - infinity

      volumes:
        - name: volempty1
          emptyDir: {}

      affinity:
        podAffinity:
          preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          - weight: 100
            podAffinityTerm:
              labelSelector:
                matchExpressions:
                - key: app
                  operator: In
                  values:
                  - test
              topologyKey: kubernetes.io/hostname

podAntiAffinity

• 사용법은 `podAffinity` 와 크게 다르지 않다
• pod.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: emptypod
  labels:
    solution: test

spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      name: emptypod
  template:
    metadata:
      labels:
        name: emptypod
    spec:
      containers:
        - name: testpod1
          image: nginx
          imagePullPolicy: Always

          volumeMounts:
            - name: volempty1
              mountPath: "/home/yw"

          command:
            - sleep
            - infinity

      volumes:
        - name: volempty1
          emptyDir: {}

      affinity:
        podAntiAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            labelSelector:
            - matchExpressions:
              - key: app
                operator: In
                values:
                - test
            topologyKey: kubernetes.io/hostname

참고

• https://velog.io/@pinion7/Kubernetes-%EB%A6%AC%EC%86%8C%EC%8A%A4-Affinity%EC%97%90-%EB%8C%80%ED%95%B4-%EC%9D%B4%ED%95%B4%ED%95%98%EA%B3%A0-%EC%8B%A4%EC%8A%B5%ED%95%B4%EB%B3%B4%EA%B8%B0