k8s - [Pod] Node Scheduling

[Pod] Container, Label, NodeSchedule에서도 잠시 다루었던 Node Schedule은, kubelet이 Pod를 실행할 수 있도록 Pod를 할당할 때 어떤 Node가 적합한지 kube-scheduler가 확인하는 것을 말한다. kube-scheduler는 아래와 같이 두 단계 작업에서 파드에 대한 노드를 선택한다.

1. 필터링
2. 스코어링(scoring)

Pod가 할당될 적합한 Node를 설정할 때 필터링 혹은 스코어링에 쓰이는 속성은 다음과 같다. Node 선택, Pod간 같은 노드에 할당 or 서로 다른 노드에 할당, Node에 할당 제한으로 성격을 구분해볼 수 있겠다.

Node 선택

NodeName

• 명시적으로 노드명으로 셀렉트한다.
• 운영하다보면 노드가 추가/제외 되면서 노드명이 바뀔 수도 있으므로 이는 별로 권장되지 않는다.

NodeSelector

• 노드에 달려있는 label을 기준으로 그와 동일한 NodeSelector를 사용하여 셀렉트한다.
• 만일 동일한 key-value를 가지는 노드가 2개 이상이라면 그중 리소스 상황이 가장 좋은 노드에 Pod이 올라간다.
• 만일 동일한 key-value를 가지는 라벨의 노드가 없다면 Pod은 어느 노드에도 할당되지 않아 에러가 난다.

NodeAffinity

• key만 맞으면, 그 key가 일치하는 label의 노드에 적절히 할당이 되고,
• 일치하는 label의 노드가 없으면 Scheduler가 알아서 할당해준다.
• matchExpressions 옵션을 쓰면 일부만 일치해도 셀렉트 된다.
• required 옵션을 쓰면 그 key가 노드에 label로 없을 경우 할당되지 않는다.

• preferred 옵션을 쓰면 그 key가 노드에 label로 있는 경우를 우선시 하긴 하지만 그렇지 않아도 할당은 된다.

  • preferred 속성에 있는 필수값인 weight를 사용하면, 우선순위가 같은 두 개 이상의 Node 간 리소스가 더 많이 남는 걸 선택할 때 가중치를 부여해서 고려할 수 있게 해준다.

Pod간 같은 노드에 할당 or 서로 다른 노드에 할당

2개 이상의 Pod가 동일한 노드에 존재해야하거나, 오히려 그 반대로 동일한 노드에 존재하면 안될 때에 할당하는 수단이다.

Pod Affinity

• 예시: 웹 Pod과 서버 Pod 관계
• podAffinity를 줘서 동일 key-value를 지정해주면 동일 노드에 올라간다.
• Node에 있는 label과 비교해서 찾는 게 아니라, Pod들에 있는 label을 비교해서 운명을 함께 할 Pod을 찾는다.
• topologyKey를 줘서 특정 노드로 제한시킬 수 있다.
• required와 preferred 옵션은 Node Affinity와 동일하다.

Pod Anti-Affinity

• 예시: Primary - Secondary 관계의 Pod들
• podAntiAffinity를 줘서 동일 key-value를 지정해주면 동일 노드에 올라가지 않는다.
• Node에 있는 label과 비교해서 찾는 게 아니라, Pod들에 있는 label을 비교해서 서로 격리되어 존재할 대상 Pod을 찾는다.
• topologyKey를 줘서 특정 노드로 제한시킬 수 있다.

Node에 할당 제한

Toleration / Taint

• 예시: GPU가 있는 Node여서 성능이 좋을 수 있게 아껴줘야 할 때

• taint라는 걸 Node에 설정하면, 기존 방법으로는 Pod을 거기에 할당할 수 없음.

  • 예외적으로, toleration을 설정한 Pod은 거기에 할당되게 됨
  • 단, toleration에 있는 key, operatore, value, effect가 모두 일치해야만 함
  • 여기까지가 자격(?) 같은 거였고, 특정 노드에 지정하고 싶다면 여기다 nodeSelector까지 붙여줘야 한다.

• Pod가 이미 안착되어있는 상태에서 Node에 taint를 붙여준다면? Pod이 쫓겨날까?

  • 기본적으로, NoSchedule 효과(effect)의 Taint면 그렇지 않다.
  • NoExecute 효과의 taint면 그 Pod는 삭제되고, 이후 AutoHealing 기능에 의해 다른 Node에서 Pod이 새로 뜬다.
  • 만일 toleration에 effet로 NoExecute를 가진 Pod이 tolerationSeconds를 가지고 있지 않다면 삭제 되지 않는다. 가지고 있다면 그 시간(초) 동안 기다렸다가 삭제된다.

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[참고자료]
https://www.inflearn.com/course/%EC%BF%A0%EB%B2%84%EB%84%A4%ED%8B%B0%EC%8A%A4-%EA%B8%B0%EC%B4%88