使用 Pod 拓扑传播约束控制 Pod 部署 - 控制 Pod 部署到节点（调度）| 节点 | OpenShift Container Platform 4.17

用例示例
重要注意事项
了解倾斜和 maxSkew
- 倾斜计算示例
- maxSkew 参数
Pod 拓扑分布约束的配置示例
其他资源

您可以使用 Pod 拓扑分布约束来对 Pod 在节点、区域、地域或其他用户定义的拓扑域中的部署进行细粒度控制。跨故障域分布 Pod 有助于实现高可用性和更有效的资源利用。

用例示例

作为管理员，我希望我的工作负载能够自动在两个到十五个 Pod 之间扩展。我希望确保当只有两个 Pod 时，它们不会部署在同一节点上，以避免单点故障。
作为管理员，我希望将我的 Pod 均匀地分布在多个基础设施区域中，以减少延迟和网络成本。我希望确保我的集群在出现问题时能够自我修复。

重要注意事项

OpenShift Container Platform 集群中的 Pod 由工作负载控制器（例如部署、有状态集或守护程序集）管理。这些控制器定义了一组 Pod 的所需状态，包括它们如何在集群中的节点上进行分布和扩展。您应该为组中的所有 Pod 设置相同的 Pod 拓扑分布约束，以避免混淆。当使用工作负载控制器（例如部署）时，Pod 模板通常会为您处理此问题。
混合不同的 Pod 拓扑分布约束可能会使 OpenShift Container Platform 的行为令人困惑，并使故障排除更加困难。您可以通过确保拓扑域中的所有节点都一致地标记来避免这种情况。OpenShift Container Platform 会自动填充众所周知的标签，例如kubernetes.io/hostname。这有助于避免手动标记节点的需要。这些标签提供了重要的拓扑信息，确保集群中节点标签的一致性。
由于约束条件，只有同一命名空间中的 Pod 才会被匹配并组合在一起进行分布。
您可以指定多个 Pod 拓扑扩散约束，但必须确保它们之间不冲突。所有 Pod 拓扑扩散约束都必须满足才能放置 Pod。

理解倾斜度和 maxSkew

倾斜度是指在不同的拓扑域（例如区域或节点）中匹配指定标签选择器的 Pod 数量的差异。

通过获取该域中 Pod 的数量与调度 Pod 数量最少的域中 Pod 的数量之间的绝对差值来计算每个域的倾斜度。设置maxSkew值可以指导调度程序维护均衡的 Pod 分布。

倾斜度计算示例

您有三个区域（A、B 和 C），并且您希望将 Pod 均匀分布到这些区域中。如果区域 A 有 5 个 Pod，区域 B 有 3 个 Pod，区域 C 有 2 个 Pod，要查找倾斜度，您可以从当前每个区域中的 Pod 数量中减去调度 Pod 数量最少的域中的 Pod 数量。这意味着区域 A 的倾斜度为 3，区域 B 的倾斜度为 1，区域 C 的倾斜度为 0。

maxSkew 参数

maxSkew参数定义了任意两个拓扑域之间 Pod 数量的最大允许差异或倾斜度。如果maxSkew设置为1，则任何拓扑域中的 Pod 数量与任何其他域的 Pod 数量之差不得超过 1。如果倾斜度超过maxSkew，则调度程序尝试以减少倾斜度的方式放置新的 Pod，同时遵守约束条件。

使用前面的倾斜度计算示例，倾斜度值超过了默认的maxSkew值1。调度程序将新的 Pod 放置在区域 B 和区域 C 中以减少倾斜度并实现更均衡的分布，确保没有拓扑域超过 1 的倾斜度。

Pod 拓扑扩散约束的配置示例

您可以指定哪些 Pod 需要分组，它们分布在哪些拓扑域中，以及可接受的倾斜度。

以下示例演示了 Pod 拓扑扩散约束配置。

根据区域分布匹配指定标签的 Pod 的示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
  labels:
    region: us-east
spec:
  securityContext:
    runAsNonRoot: true
    seccompProfile:
      type: RuntimeDefault
  topologySpreadConstraints:
  - maxSkew: 1 (1)
    topologyKey: topology.kubernetes.io/zone (2)
    whenUnsatisfiable: DoNotSchedule (3)
    labelSelector: (4)
      matchLabels:
        region: us-east (5)
    matchLabelKeys:
      - my-pod-label (6)
  containers:
  - image: "docker.io/ocpqe/hello-pod"
    name: hello-pod
    securityContext:
      allowPrivilegeEscalation: false
      capabilities:
        drop: [ALL]

1	任意两个拓扑域之间 Pod 数量的最大差异。默认为`1`，不能指定`0`值。
2	节点标签的键。具有此键和相同值的节点被认为位于同一拓扑中。
3	如果 Pod 不满足扩散约束，如何处理。默认为`DoNotSchedule`，这意味着告诉调度程序不要调度该 Pod。设置为`ScheduleAnyway`仍然调度 Pod，但调度程序会优先考虑遵守倾斜度，以免使集群更加不平衡。
4	匹配此标签选择器的 Pod 在扩散以满足约束时会被计算并识别为一个组。请务必指定标签选择器，否则无法匹配任何 Pod。
5	如果您希望将来正确计算此 Pod，请确保此`Pod`规范也设置其标签以匹配此标签选择器。
6	用于选择要计算其扩散的 Pod 的 Pod 标签键列表。

演示单个 Pod 拓扑扩散约束的示例

kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: my-pod
  labels:
    region: us-east
spec:
  securityContext:
    runAsNonRoot: true
    seccompProfile:
      type: RuntimeDefault
  topologySpreadConstraints:
  - maxSkew: 1
    topologyKey: topology.kubernetes.io/zone
    whenUnsatisfiable: DoNotSchedule
    labelSelector:
      matchLabels:
        region: us-east
  containers:
  - image: "docker.io/ocpqe/hello-pod"
    name: hello-pod
    securityContext:
      allowPrivilegeEscalation: false
      capabilities:
        drop: [ALL]

前面的示例定义了一个带有单个 Pod 拓扑扩散约束的Pod规范。它匹配标记为region: us-east的 Pod，在区域之间分布，指定倾斜度为1，如果不满足这些要求，则不调度 Pod。

演示多个 Pod 拓扑扩散约束的示例

kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: my-pod-2
  labels:
    region: us-east
spec:
  securityContext:
    runAsNonRoot: true
    seccompProfile:
      type: RuntimeDefault
  topologySpreadConstraints:
  - maxSkew: 1
    topologyKey: node
    whenUnsatisfiable: DoNotSchedule
    labelSelector:
      matchLabels:
        region: us-east
  - maxSkew: 1
    topologyKey: rack
    whenUnsatisfiable: DoNotSchedule
    labelSelector:
      matchLabels:
        region: us-east
  containers:
  - image: "docker.io/ocpqe/hello-pod"
    name: hello-pod
    securityContext:
      allowPrivilegeEscalation: false
      capabilities:
        drop: [ALL]

前面的示例定义了一个带有两个 Pod 拓扑扩散约束的Pod规范。两者都匹配标记为region: us-east的 Pod，指定倾斜度为1，如果不满足这些要求，则不调度 Pod。

第一个约束基于用户定义的标签node分布 Pod，第二个约束基于用户定义的标签rack分布 Pod。必须满足这两个约束才能调度 Pod。

其他资源

了解如何在节点上更新标签

使用 Pod 拓扑分布约束控制 Pod 部署