影响K8S Pod分配和调度策略的两大关键特性

Kubernetes一向以来都是依赖label和selector来对资源进行分组。例如，某服务使用selector来过滤具有特定label的pod，这些label可以选择性地接收流量。Label和selector可以使用简单的基于等式的条件（ =and!=
）来评估规则。通过nodeSelector的特性（即强制将pod调度到特定节点上），可以将这一技术扩展到节点中。

此外，label和selector开始支持基于集合的query，它带来了基于 in
、 notin
和 exist
运算符的高级过滤技术。与基于等式的需求相结合，基于集合的需求提供了复杂的技术来过滤Kubernetes中的资源。
节点亲和性/反亲和性使用label和annotation的基于表达集的过滤技术来定义特定节点上的pod的分配逻辑。Annotation可以提供不会暴露到selector的其他元数据，这意味着用于annotation的键不会包含在query和过滤资源中。但是节点亲和性可以在表达式中使用annotation。反亲和性可以确保pod不会被强制调度到与规则匹配的节点上。

除了能够在query中使用复杂的逻辑之外，节点亲和性/反亲和性能够为分配逻辑强制施加硬性和软性规则。硬性规则将会执行严格的策略，可能会阻止将pod分配到不符合条件的节点上。而软性规则则会首先确认节点是否与特定的条件相匹配，如果它们不匹配，它将使用默认的调度模式来分配Pod。表达式 requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
和 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
将会分别执行硬性规则和软性规则。
以下是在硬性和软性规则下使用节点亲和性/反亲和性的示例：

affinity:

  nodeAffinity:

    preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:

      nodeSelectorTerms:

        - matchExpressions:

          - key: "failure-domain.beta.kubernetes.io/zone"

            operator: In

            values: ["asia-south1-a"]

以上规则将指示Kubernetes调度器尝试将Pod分配到在GKE集群的 asia-south1-a
区域中运行的节点上。如果没有可用的节点，则调度器将会直接应用标准的分配逻辑。

affinity:

  nodeAffinity:

    requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:

      nodeSelectorTerms:

        - matchExpressions:

          - key: "failure-domain.beta.kubernetes.io/zone"

            operator: NotIn

            values: ["asia-south1-a"]

以上规则通过使用 NotIn
运算符来强制执行反亲和性。这是一个硬性规则，它能够确保没有pod被分配到运行在 asia-south1-a
空间中的GKE节点。