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從service的externalTrafficPolicy到podAntiAffinity

JerryZou / 2700人閱讀

摘要：使用場景將一個服務的分散在不同的主機或者拓撲域中，提高服務本身的穩(wěn)定性。示例解讀使用作為拓撲域查看匹配規(guī)則，即同一打有同樣標簽的會調(diào)度到不同的節(jié)點。

externalTrafficPolicy 簡介

如果服務需要將外部流量路由到 本地節(jié)點或者集群級別的端點，即service type 為LoadBalancer或NodePort，那么需要指明該參數(shù)。存在兩種選項：”Cluster”（默認）和 “Local”。 “Cluster” 隱藏源 IP 地址，可能會導致第二跳（second hop）到其他節(jié)點，但是全局負載效果較好?！盠ocal” 保留客戶端源 IP 地址，避免 LoadBalancer 和 NodePort 類型服務的第二跳，但是可能會導致負載不平衡。

在實際的業(yè)務中，諸多業(yè)務是需要保留客戶端源 IP，所以需要通過將服務的配置文件中的 externalTrafficPolicy 參數(shù)設置為 “Local” 來激活這個特性。

    {
      "kind": "Service",
      "apiVersion": "v1",
      "metadata": {
        "name": "example-service",
      },
      "spec": {
        "ports": [{
          "port": 8765,
          "targetPort": 9376
        }],
        "selector": {
          "app": "example"
        },
        "type": "LoadBalancer",
        "externalTrafficPolicy": "Local"
      }
    }
使用保留源 IP 的警告和限制

新功能中，外部的流量不會按照 pod 平均分配，而是在節(jié)點（node）層面平均分配（因為 GCE/AWS 和其他外部負載均衡實現(xiàn)沒有能力做節(jié)點權(quán)重， 而是平均地分配給所有目標節(jié)點，忽略每個節(jié)點上所擁有的 pod 數(shù)量）。

然而，在 pod 數(shù)量（NumServicePods） ? 節(jié)點數(shù)（NumNodes）或者 pod 數(shù)量（NumServicePods） ? 節(jié)點數(shù)（NumNodes）的情況下，即使沒有權(quán)重策略，我們也可以看到非常接近公平分發(fā)的場景。

內(nèi)部 pod 對 pod 的流量應該與 ClusterIP 服務類似，流量對于所有 pod 是均分的。

ps

設置了externalTrafficPolicy:Local以后svc死活都不能訪問，后來經(jīng)過一系列排查iptables和kube-proxy終于發(fā)現(xiàn)了解決辦法。
在kube-proxy啟動參數(shù)里面需要設置--hostname-override：

- --hostname-override=$(NODE_NAME)
        env:
        - name: NODE_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              apiVersion: v1
              fieldPath: spec.nodeName
通過podAntiAffinity 避免pod 流量不均衡

竟然外部的流量不會按照 pod 平均分配，而是在節(jié)點（node）層面平均分配 ,那么我們能做的只有保證同一業(yè)務的pod調(diào)度到不同的node節(jié)點上。

podAntiAffinity使用場景：

將一個服務的POD分散在不同的主機或者拓撲域中，提高服務本身的穩(wěn)定性。

給POD對于一個節(jié)點的獨占訪問權(quán)限來保證資源隔離，保證不會有其它pod來分享節(jié)點資源。

把可能會相互影響的服務的POD分散在不同的主機上

對于親和性和反親和性，每種都有三種規(guī)則可以設置：

RequiredDuringSchedulingRequiredDuringExecution ：在調(diào)度期間要求滿足親和性或者反親和性規(guī)則，如果不能滿足規(guī)則，則POD不能被調(diào)度到對應的主機上。在之后的運行過程中，如果因為某些原因（比如修改label）導致規(guī)則不能滿足，系統(tǒng)會嘗試把POD從主機上刪除（現(xiàn)在版本還不支持）。

RequiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ：在調(diào)度期間要求滿足親和性或者反親和性規(guī)則，如果不能滿足規(guī)則，則POD不能被調(diào)度到對應的主機上。在之后的運行過程中，系統(tǒng)不會再檢查這些規(guī)則是否滿足。

PreferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution ：在調(diào)度期間盡量滿足親和性或者反親和性規(guī)則，如果不能滿足規(guī)則，POD也有可能被調(diào)度到對應的主機上。在之后的運行過程中，系統(tǒng)不會再檢查這些規(guī)則是否滿足。

那我們的使用場景只能使用RequiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution，要嚴格保證同一業(yè)務pod調(diào)度到不同的主機。當然這樣可能出現(xiàn)一種問題：不滿足條件的pod，會pending。這個時候我們運維會接受到通知，去增加node節(jié)點或是驅(qū)趕業(yè)務不重要的pod。

示例解讀 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-pod-affinity
spec:
  affinity:
    podAntiAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        podAffinityTerm:
          labelSelector:
            matchExpressions:
            - key: name
              operator: In
              values:
              - frontend
          topologyKey: kubernetes.io/hostname
  containers:
  - name: with-pod-affinity
    image: gcr.io/google_containers/pause:2.0

使用kubernetes.io/hostname作為拓撲域,查看匹配規(guī)則，即同一打有同樣標簽name=frontend的pod會調(diào)度到不同的節(jié)點。

親和性/反親和性調(diào)度策略比較
調(diào)度策略 匹配標簽 操作符 拓撲域支持 調(diào)度目標
nodeAffinity 主機 In, NotIn, Exists, DoesNotExist, Gt, Lt 否 pod到指定主機
podAffinity Pod In, NotIn, Exists, DoesNotExist 是 pod與指定pod同一拓撲域
PodAntiAffinity Pod In, NotIn, Exists, DoesNotExist 是 pod與指定pod非同一拓撲域

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