2.4. ノードのアフィニティールールを使用したノード上での Pod 配置の制御

アフィニティーとは、スケジュールするノードを制御する Pod の特性です。

OpenShift Container Platformnode では、アフィニティーとはスケジューラーが Pod を配置する場所を決定するために使用する一連のルールのことです。このルールは、ノードのカスタムラベルと Pod で指定されたラベルセレクターを使って定義されます。

2.4.1. ノードのアフィニティーについて

ノードのアフィニティーにより、Pod がその配置に使用できるノードのグループに対してアフィニティーを指定できます。ノード自体は配置に対して制御を行いません。

たとえば、Pod を特定の CPU を搭載したノードまたは特定のアベイラビリティーゾーンにあるノードでのみ実行されるよう設定することができます。

ノードのアフィニティールールには、required (必須) および preferred (優先) の 2 つのタイプがあります。

Pod をノードにスケジュールする前に、required (必須) ルールを 満たしている必要があります。preferred (優先) ルールは、ルールを満たす場合に、スケジューラーはルールの実施を試行しますが、その実施が必ずしも保証される訳ではありません。

注記

ランタイム時にノードのラベルに変更が生じ、その変更により Pod でのノードのアフィニティールールを満たさなくなる状態が生じるでも、Pod はノードで引き続き実行されます。

ノードのアフィニティーは Pod 仕様ファイルで設定します。required (必須) ルール、preferred (優先) ルールのいずれか、またはその両方を指定することができます。両方を指定する場合、ノードは最初に required (必須) ルールを満たす必要があり、その後に preferred (優先) ルールを満たそうとします。

以下の例は、Pod をキーが e2e-az-NorthSouth で、その値が e2e-az-North または e2e-az-South のいずれかであるラベルの付いたノードに Pod を配置することを求めるルールが設定された Pod 仕様です。

ノードのアフィニティーの required (必須) ルールが設定された Pod 設定ファイルのサンプル

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-node-affinity
spec:
  affinity:
    nodeAffinity: 1
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 2
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: e2e-az-NorthSouth 3
            operator: In 4
            values:
            - e2e-az-North 5
            - e2e-az-South 6
  containers:
  - name: with-node-affinity
    image: docker.io/ocpqe/hello-pod

1
ノードのアフィニティーを設定するためのスタンザです。
2
required (必須) ルールを定義します。
3 5 6
ルールを適用するために一致している必要のあるキー/値のペア (ラベル) です。
4
演算子は、ノードのラベルと Pod 仕様の matchExpression パラメーターの値のセットの間の関係を表します。この値は、In、NotIn、Exists、または DoesNotExist、Lt、または Gt にすることができます。

以下の例は、キーが e2e-az-EastWest で、その値が e2e-az-East または e2e-az-West のラベルが付いたノードに Pod を配置すること優先する preferred (優先) ルールが設定されたノード仕様です。

ノードのアフィニティーの preferred (優先) ルールが設定された Pod 設定ファイルのサンプル

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: with-node-affinity
spec:
  affinity:
    nodeAffinity: 1
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution: 2
      - weight: 1 3
        preference:
          matchExpressions:
          - key: e2e-az-EastWest 4
            operator: In 5
            values:
            - e2e-az-East 6
            - e2e-az-West 7
  containers:
  - name: with-node-affinity
    image: docker.io/ocpqe/hello-pod

1
ノードのアフィニティーを設定するためのスタンザです。
2
preferred (優先) ルールを定義します。
3
preferred (優先) ルールの重みを指定します。最も高い重みを持つノードが優先されます。
4 6 7
ルールを適用するために一致している必要のあるキー/値のペア (ラベル) です。
5
演算子は、ノードのラベルと Pod 仕様の matchExpression パラメーターの値のセットの間の関係を表します。この値は、In、NotIn、Exists、または DoesNotExist、Lt、または Gt にすることができます。

ノードの非アフィニティー についての明示的な概念はありませんが、NotIn または DoesNotExist 演算子を使用すると、動作が複製されます。

注記

同じ Pod 設定でノードのアフィニティーとノードのセレクターを使用している場合は、以下に注意してください。

  • nodeSelector と nodeAffinity の両方を設定する場合、Pod が候補ノードでスケジュールされるにはどちらの条件も満たしている必要があります。
  • nodeAffinity タイプに関連付けられた複数の nodeSelectorTerms を指定する場合、nodeSelectorTerms のいずれかが満たされている場合に Pod をノードにスケジュールすることができます。
  • nodeSelectorTerms に関連付けられた複数の matchExpressions を指定する場合、すべての matchExpressions が満たされている場合にのみ Pod をノードにスケジュールすることができます。

2.4.2. ノードアフィニティーの required (必須) ルールの設定

Pod をノードにスケジュールする前に、required (必須) ルールを 満たしている必要があります。

手順

以下の手順は、ノードとスケジューラーがノードに配置する必要のある Pod を作成する単純な設定を示しています。

  1. oc label node コマンドを使ってラベルをノードに追加します。 

    $ oc label node node1 e2e-az-name=e2e-az1

  2. Pod 仕様では、nodeAffinity スタンザを使用して requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution パラメーターを設定します。

    1. 満たしている必要のあるキーおよび値を指定します。新規 Pod を編集したノードにスケジュールする必要がある場合、ノードのラベルと同じkey および value パラメーターを使用します。

    2. operator を指定します。演算子は In、NotIn、Exists、DoesNotExist、Lt、または Gt にすることができます。たとえば、演算子 In を使用してラベルがノードで必要になるようにします。 

      spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: e2e-az-name
            operator: In
            values:
            - e2e-az1
            - e2e-az2

  3. Pod を作成します。 

    $ oc create -f e2e-az2.yaml

2.4.3. ノードアフィニティーの preferred (優先) ルールの設定

preferred (優先) ルールは、ルールを満たす場合に、スケジューラーはルールの実施を試行しますが、その実施が必ずしも保証される訳ではありません。

手順

以下の手順は、ノードとスケジューラーがノードに配置しようとする Pod を作成する単純な設定を示しています。

  1. oc label node コマンドを使ってラベルをノードに追加します。 

    $ oc label node node1 e2e-az-name=e2e-az3

  2. Pod 仕様では、nodeAffinity スタンザを使用して preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution パラメーターを設定します。

    1. ノードの重みを数字の 1-100 で指定します。最も高い重みを持つノードが優先されます。

    2. 満たしている必要のあるキーおよび値を指定します。新規 Pod を編集したノードにスケジュールする必要がある場合、ノードのラベルと同じkey および value パラメーターを使用します。 

      spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 1
        preference:
          matchExpressions:
          - key: e2e-az-name
            operator: In
            values:
            - e2e-az3
  3. operator を指定します。演算子は In、NotIn、Exists、DoesNotExist、Lt、または Gt にすることができます。たとえば、演算子 In を使用してラベルをノードで必要になるようにします。

  4. Pod を作成します。 

    $ oc create -f e2e-az3.yaml

2.4.4. ノードのアフィニティルールの例

以下の例は、ノードのアフィニティーを示しています。

2.4.4.1. 一致するラベルを持つノードのアフィニティー

以下の例は、一致するラベルを持つノードと Pod のノードのアフィニティーを示しています。

  • Node1 ノードにはラベル zone:us があります。 

    $ oc label node node1 zone=us

  • Pod pod-s1 にはノードアフィニティーの required (必須) ルールの下に zone と us のキー/値のペアがあります。 

    $ cat pod-s1.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-s1
spec:
  containers:
    - image: "docker.io/ocpqe/hello-pod"
      name: hello-pod
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
          - matchExpressions:
            - key: "zone"
              operator: In
              values:
              - us

  • Pod pod-s1 を Node1 にスケジュールできます。 

    $ oc get pod -o wide
NAME     READY     STATUS       RESTARTS   AGE      IP      NODE
pod-s1   1/1       Running      0          4m       IP1     node1

2.4.4.2. 一致するラベルのないノードのアフィニティー

以下の例は、一致するラベルを持たないノードと Pod のノードのアフィニティーを示しています。

  • Node1 ノードにはラベル zone:emea があります。 

    $ oc label node node1 zone=emea

  • Pod pod-s1 にはノードアフィニティーの required (必須) ルールの下に zone と us のキー/値のペアがあります。 

    $ cat pod-s1.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-s1
spec:
  containers:
    - image: "docker.io/ocpqe/hello-pod"
      name: hello-pod
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
          - matchExpressions:
            - key: "zone"
              operator: In
              values:
              - us

  • Pod pod-s1 は Node1 にスケジュールすることができません。 

    $ oc describe pod pod-s1
<---snip--->
Events:
 FirstSeen LastSeen Count From              SubObjectPath  Type                Reason
 --------- -------- ----- ----              -------------  --------            ------
 1m        33s      8     default-scheduler Warning        FailedScheduling    No nodes are available that match all of the following predicates:: MatchNodeSelector (1).

2.4.5. 追加リソース

ノードラベルの変更に関する詳細は、「ノードでラベルを更新する方法について」を参照してください。