污點與污點容忍

1、 污點（taint）

• 污點是節點的屬性，用于排斥一類特定的 Pod。
• 通過污點，可以避免 Pod 被調度到不合適的節點上

污點組成

key=value:effect

• key：污點的鍵。
• value：污點的值（可為空）。
• effect：污點的作用效果。

污點效果（effect）：

效果	描述
NoSchedule	不會將 Pod 調度到具有該污點的節點上。
PreferNoSchedule	盡量避免將 Pod 調度到具有該污點的節點上。
NoExecute	不會將 Pod 調度到具有該污點的節點上，并驅逐節點上已有的 Pod。

2、操作命令

• 設置污點

kubectl taint node <節點名稱> <污點key>=<value>:<effect>
#示例
kubectl taint node node01 key1=value1:NoSchedule

• 查看污點

kubectl describe node <node-name>
kubectl describe nodes <節點名稱> | grep -A 5 Taints

• 刪除污點

kubectl taint node <節點名稱> <污點key>:<effect>-#示例
kubectl taint node node01 key1:NoSchedule-

3、污點容忍

• 容忍是 Pod 的屬性，允許 Pod 被調度到具有匹配污點的節點上。

容忍配置：

在 Pod 的 YAML 文件中的 spec.tolerations 字段進行配置：

spec:tolerations:- operator: Equal|Existskey: <污點key>value: <污點value>effect: NoSchedule|PreferNoSchedule|NoExecutetolerationSeconds: 3600

字段說明：

字段	描述
key	污點的鍵，需與節點污點一致。
operator	匹配操作符，Equal（值相等）或 Exists（存在即可，忽略值）。
value	污點的值（operator 為 Equal 時需指定）。
effect	污點的效果，需與節點污點一致。
tolerationSeconds	Pod 被驅逐前可在節點上繼續運行的時間（僅對 NoExecute 有效）。

示例：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: myapp01labels:app: myapp01
spec:containers:- name: with-node-affinityimage: soscscs/myapp:v1tolerations:- key: "check"operator: "Equal"value: "mycheck"effect: "NoExecute"tolerationSeconds: 3600

應用場景

1. 專用節點：
   • 為某些節點設置污點，確保只有特定 Pod 可以調度到這些節點。
   • 示例：GPU 節點僅運行需要 GPU 的任務。
2. 節點維護：
   • 設置 NoExecute 污點，驅逐節點上的 Pod 以便維護。
3. 高可用部署：
   • 使用 NoSchedule 或 PreferNoSchedule，確保 Pod 分散在不同節點上。

示例：

設置污點：

kubectl taint node node01 check=mycheck:NoExecute

查看污點

kubectl describe node node01

創建容忍pod

kubectl apply -f pod-with-toleration.yaml

驗證pod步驟

kubectl get pods -o wide

4、污點擴展

污點（Taints）注意事項

1. 容忍所有污點 key

   • 當不指定 key 值時，使用 Exists 操作符可以容忍節點上的所有污點 key。

   tolerations:
   - operator: "Exists"
   

2. 容忍所有污點作用

   • 當不指定 effect 值時，只要污點的 key 匹配，無論其作用（如 NoSchedule, PreferNoSchedule, NoExecute）是什么，都會被容忍。

   tolerations:
   - key: "key"operator: "Exists"
   

3. 多 Master 節點設置

   • 在有多個 Master 節點的情況下，為了避免資源浪費，可以將 Master 節點設置為 PreferNoSchedule，這樣默認情況下不會調度 Pod 到 Master 節點，但在必要時可以調度。

   kubectl taint node Master-Name node-role.kubernetes.io/master=:PreferNoSchedule
   

污點應用實例

• 設置 NoExecute 污點

  • 當某個 Node 需要更新升級系統組件時，可以先在該 Node 上設置 NoExecute 污點，以驅逐該 Node 上的所有 Pod。

  kubectl taint node node01 check=mycheck:NoExecute
  

• 臨時設置 PreferNoSchedule 污點

  • 如果其他 Node 資源不足，可以臨時將 Master 節點設置為 PreferNoSchedule，允許在必要時調度 Pod 到 Master 節點。

  kubectl taint node master node-role.kubernetes.io/master=:PreferNoSchedule --overwrite
  

• 移除污點

  • 更新操作完成后，移除之前設置的污點。

  kubectl taint node node01 check=mycheck:NoExecute-  
  

節點維護操作

1. 查看節點

   • 使用 kubectl get nodes 查看集群中的所有節點。

2. 標記節點為不可調度

   • 使用 kubectl cordon <NODE_NAME> 將節點標記為不可調度狀態，防止新創建的 Pod 調度到此節點。

   kubectl cordon <NODE_NAME>
   

3. 驅逐節點上的 Pod

   • 使用 kubectl drain <NODE_NAME> 命令驅逐節點上的所有 Pod，并設置節點為不可調度狀態。

   kubectl drain <NODE_NAME> --ignore-daemonsets --delete-emptydir-data --force
   

   • 參數解釋：
     • --ignore-daemonsets：忽略 DaemonSet 管理的 Pod。
     • --delete-emptydir-data：強制刪除掛載了本地卷的 Pod。
     • --force：強制驅逐非控制器管理的 Pod。

4. 標記節點為可調度

   • 使用 kubectl uncordon <NODE_NAME> 將節點標記為可調度狀態，允許新 Pod 調度到此節點。

   kubectl uncordon <NODE_NAME>