【k8s教程】Kubernetes v1.29 第八章.k8s调度器-亲和性2 学习笔记
亲和性核心逻辑与拓扑域
亲和性/反亲和性的核心判断依赖拓扑域（topologyKey），拓扑域本质是节点/Pod的标签键值对，相同拓扑域key-value即视为归属同一拓扑范围（可对应同一主机、机架、机房、数据中心、地区等）。
通用调度逻辑如下：
- 第一步：查找是否存在匹配指定标签选择器的Pod
- 第二步：获取匹配Pod所在节点的拓扑域key-value
- 第三步：亲和场景下筛选所有具备该拓扑域key-value的节点，反亲和场景下筛选所有不具备该拓扑域key-value的节点
- 第四步：通过预选+优选算法，选择得分最高的节点运行Pod
学习技巧：可将自身代入调度器视角，按步骤推导调度逻辑，降低理解难度。
举例如下：
- 若拓扑域为
kubernetes.io/hostname，存在标签为app=pod-1的Pod运行在node02，则亲和该Pod的Pod可调度到node02；若node01也带有该拓扑域标签，则也可调度到node01。 - 若拓扑域为
kubernetes.io/zone，值为薪享宏福，node01、node02均带有该拓扑域标签，则亲和Pod可调度到任意节点。
1. Pod亲和性
Pod亲和性用于将Pod调度到与指定Pod同拓扑域的节点上，分为软策略、硬策略两类，复杂度高于节点亲和性。
1.1 软策略（preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution）
- 特性：满足亲和条件优先级更高，会通过权重计算优选得分，得分最高的节点获得调度资格；不满足条件时仍可正常调度，不会出现Pending状态。
- 实验验证：
- 初始无匹配
app=pod-1标签的Pod时，创建软策略亲和Pod，无匹配结果，Pod随机调度到node02。 - 修改Pod标签为
app=pod-1（使用kubectl label --overwrite覆盖已有标签）后，再创建软策略亲和Pod，成功调度到node02（与目标Pod同拓扑域）。
- 初始无匹配
1.2 硬策略（requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution）
- 特性：为强制约束，必须满足亲和条件，不满足时直接跳过优选阶段，Pod长期处于Pending状态，无法调度。
- 实验验证：
- 初始无匹配
app=pod-1标签的Pod时，创建硬策略亲和Pod，无匹配结果，Pod处于Pending状态。 - 修改Pod标签为
app=pod-1后，再创建硬策略亲和Pod，成功调度到node02（与目标Pod同拓扑域）。
- 初始无匹配
2. Pod反亲和性
Pod反亲和性用于将Pod调度到与指定Pod不同拓扑域的节点上，同样分为软策略、硬策略两类，逻辑与Pod亲和性相反。
2.1 软策略（preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution）
- 特性：满足反亲和条件优先级更高，会通过权重计算优选得分，得分最高的节点获得调度资格；不满足条件时仍可正常调度，不会出现Pending状态。
- 实验验证：
- 创建标签为
app=pod-2的Pod运行在node01，创建软策略反亲和Pod，成功调度到node02（与目标Pod不同拓扑域）。 - 额外创建标签为
app=pod-2的Pod并固定调度到node01，此时两个节点均存在反亲和目标Pod，软策略失效，Pod随机调度到node01或node02。
- 创建标签为
2.2 硬策略（requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution）
- 特性：为强制约束，必须满足反亲和条件，不满足时直接跳过优选阶段，Pod长期处于Pending状态，无法调度。
- 实验验证：
- 无匹配
app=pod-1标签的Pod时，创建硬策略反亲和Pod，无匹配结果，Pod可随机调度到任意节点（如node02）。 - 创建标签为
app=pod-1的Pod后，两个节点均存在反亲和目标Pod，硬策略反亲和Pod处于Pending状态，无法调度。
- 无匹配
3. 亲和性分类总结
| 类型 | 匹配对象 | 支持运算符 | 是否支持拓扑域 | 调度目标 |
|---|---|---|---|---|
| 节点亲和性 | 节点标签 | In、NotIn、Exists、DoesNotExist、Gt（大于）、Lt（小于） | 不支持 | 主机 |
| Pod亲和性 | Pod标签 | In、NotIn、Exists、DoesNotExist | 支持 | 与指定Pod同拓扑域 |
| Pod反亲和性 | Pod标签 | In、NotIn、Exists、DoesNotExist | 支持 | 与指定Pod不同拓扑域 |
补充说明：
- 拓扑域key-value相同即视为同一拓扑范围，无需严格要求在同一主机，可扩展至机架、机房、数据中心、地区等维度。
- 软策略为「优先满足，不满足也可运行」，硬策略为「必须满足，不满足则不运行」。
- 亲和性/反亲和性仅影响待调度Pod的调度逻辑，已调度完成的Pod不受策略变更影响。
AI 总结
本小节系统讲解了Kubernetes调度器中Pod亲和性、Pod反亲和性的核心调度逻辑、软硬策略特性及实验验证方法，梳理了节点亲和性、Pod亲和性、Pod反亲和性的核心差异，帮助学习者理解如何通过亲和性实现Pod的精细化调度，保障Pod运行在合适的节点上，避免调度到不合适的节点，是Kubernetes调度场景的核心实用技能。