4. 调度策略配置实战：通过YAML配置节点选择器、亲和性规则与污点容忍

在Kubernetes集群中，Pod的调度并非随机分配，而是由调度器根据一系列策略决定。本章聚焦于三种最核心的调度控制手段：节点选择器（nodeSelector）、节点亲和性（NodeAffinity）与污点容忍（Taints & Tolerations）。通过YAML配置实战，你将掌握如何精准控制Pod的调度目标，并为后续的配置漂移审计打下策略基线。

4.1 节点选择器（nodeSelector）：最简单的标签约束

nodeSelector 是 Pod 规范中最直接的调度约束。它要求目标节点必须包含 Pod 中指定的所有标签键值对。如果集群中没有节点满足这些标签，Pod 将处于 Pending 状态。

4.1.1 实战配置

以下 YAML 片段展示了一个要求节点必须包含 disktype: ssd 标签的 Pod：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-ssd
spec:
  nodeSelector:
    disktype: ssd
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.25

4.2 节点亲和性（NodeAffinity）：灵活且强大的调度规则

节点亲和性提供了比 nodeSelector 更丰富的表达能力，支持两种语义：

• requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：硬性要求，调度时必须满足，类似 nodeSelector 但支持更复杂的表达式。
• preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：软性偏好，调度器会尽量满足，但不保证。

4.2.1 实战配置：硬性亲和性 + 软性偏好

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-affinity
spec:
  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: topology.kubernetes.io/zone
            operator: In
            values:
            - us-east-1a
            - us-east-1b
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 80
        preference:
          matchExpressions:
          - key: instance-type
            operator: In
            values:
            - high-cpu
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.25

4.3 污点与容忍（Taints & Tolerations）：节点级别的排斥机制

污点（Taint）是节点的一种属性，用于排斥不满足条件的 Pod。Pod 必须设置对应的容忍（Toleration）才能调度到带有污点的节点上。污点有三种效果：

• NoSchedule：不调度新的 Pod 到该节点。
• PreferNoSchedule：尽量不调度，但不强制。
• NoExecute：不仅不调度新 Pod，还会驱逐节点上已有的不匹配 Pod。

4.3.1 实战配置：节点污点 + Pod 容忍

首先为节点添加污点：

kubectl taint nodes node1 dedicated=gpu:NoSchedule

然后配置 Pod 容忍该污点：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: gpu-pod
spec:
  tolerations:
  - key: "dedicated"
    operator: "Equal"
    value: "gpu"
    effect: "NoSchedule"
  containers:
  - name: gpu-container
    image: nvidia/cuda:12.0-base

4.4 策略组合与优先级

在实际生产环境中，这三种策略通常组合使用。调度器按以下顺序评估：

1. nodeSelector：先过滤出标签完全匹配的节点。
2. NodeAffinity required：进一步过滤满足硬性亲和性规则的节点。
3. NodeAffinity preferred：对剩余节点进行打分排序。
4. Taints & Tolerations：最后检查节点污点，只有 Pod 容忍所有污点才能调度。

4.5 配置漂移审计清单