Kubernetes 调度亲和性与资源配额

一、Pod 亲和性（podAffinity）

1. 基本概念

亲和性（Affinity）决定「跟谁」：新 Pod 想和哪些 Pod 待在一起。

示例配置（硬性 Pod 亲和性）：

spec:
  affinity:
    podAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - labelSelector:
          matchExpressions:
          - key: app
            operator: In
            values:
            - myapp
        topologyKey: kubernetes.io/hostname

效果：新 Pod 必须调度到已有 app=myapp Pod 的同一节点上。

2. 关键字段含义

3. 亲和性与拓扑域的区别

• 亲和性：决定"跟谁"（哪组 Pod）
• 拓扑域：决定"多近算在一起"（节点 / 可用区 / 区域）
  • kubernetes.io/hostname → 按节点（同一台机器）
  • topology.kubernetes.io/zone → 按可用区
  • topology.kubernetes.io/region → 按区域

4. 多个节点都满足条件时部署到哪？

调度器按资源余量等指标打分，分数高的优先；分数相同则随机。

二、Pod 拓扑分布约束（podTopologySpread）

1. 作用

让副本在拓扑域间均匀分布，避免都挤在一个节点/可用区。

spec:
  topologySpreadConstraints:
  - maxSkew: 1
    topologyKey: kubernetes.io/hostname
    whenUnsatisfiable: DoNotSchedule
    labelSelector:
      matchLabels:
        app: myapp

2. maxSkew 含义

• 允许的最大数量差距
• 校验的是「放置后」的 skew（新 Pod 放进去之后计算）
• 硬约束（DoNotSchedule）不满足 → Pending
• 软约束（ScheduleAnyway）不满足 → 仅降低得分

3. 高可用建议

多可用区场景推荐：

topologyKey: topology.kubernetes.io/zone
maxSkew: 1

三、ResourceQuota 资源配额

1. hard 字段含义

硬性上限（Hard Limit），即命名空间资源总预算：

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: my-quota
  namespace: default
spec:
  hard:
    requests.cpu: "4"
    requests.memory: 8Gi
    limits.cpu: "8"
    limits.memory: 16Gi
    pods: "10"

• 所有 Pod 资源总和达到阈值后，apiserver 直接拒绝新 Pod 创建请求
• 无中间态，不会"排队"或"警告"

2. ResourceQuota 是否有软限制？

官方仅支持 hard，无软配额。但集群层面有其他机制：

实现"到 80% 告警、100% 才拒绝"需自建 Prometheus 告警规则，ResourceQuota 本身做不到。

四、一句话速记

• 亲和性 = 跟谁；拓扑域 = 多近算一起
• 硬约束不满足 = Pending；软约束不满足 = 降分
• maxSkew 校验的是"放置后"的差距
• ResourceQuota 只有 hard，软限制要靠 eviction/告警