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污点(Taint)和 容忍(Tolerations)

南柯Taylor 2022-04-04 阅读 30

污点(Taint)

节点亲和性,是Pod的一种属性(偏好或硬性要求),它使Pod被吸引到一类特定的节点。Taint 则相反,它使节点能够排斥一类特定的 Pod。

Taint 和 Toleration 相互配合,可以用来避免Pod被分配到不合适的节点上。每个节点上都可以应用一个或多个 taint,这表示对于那些不能容忍这些 taint 的 Pod,是不会被该节点接受的。如果将 toleration 应用于 Pod 上,则表示这些 Pod可以(但不一定)被调度到具有匹配 taint 的节点上。

使用 kubectl taint 命令可以给某个 Node 节点设置污点,Node 被设置上污点之后就和 Pod 之间存在了一种相斥的关系,可以让 Node 拒绝 Pod 的调度执行,甚至将 Node 已经存在的 Pod 驱逐出去。

```html/xml
污点的组成格式如下
key=value:effect

每个污点有一个 key 和 value 作为污点的标签,其中 value 可以为空,effect 描述污点的作用。

当前 taint effect 支持如下三个选项
●NoSchedule:表示 k8s 将不会将 Pod 调度到具有该污点的 Node 上
●PreferNoSchedule:表示 k8s 将尽量避免将 Pod 调度到具有该污点的 Node 上
●NoExecute:表示 k8s 将不会将 Pod 调度到具有该污点的 Node 上,同时会将 Node 上已经存在的 Pod 驱逐出去

kubectl get nodes
master 就是因为有 NoSchedule 污点,k8s 才不会将 Pod 调度到 master 节点上
kubectl describe node master

#设置污点
kubectl taint nodes node01 key1=value1:NoSchedule

#节点说明中,查找 Taints 字段
kubectl describe node node01

#去除污点
kubectl taint nodes node01 key1:NoSchedule-

kubectl get pods -o wide

kubectl taint nodes node02 check=mycheck:NoExecute
查看 Pod 状态,会发现 node02 上的 Pod 已经被全部驱逐(注:如果是 Deployment 或者 StatefulSet 资源类型,为了维持副本数量则会在别的 Node 上再创建新的 Pod)
kubectl get pods -o wide

![1.png](https://s2.51cto.com/images/20220404/1649078122195233.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
 ![2.png](https://s2.51cto.com/images/20220404/1649078125232028.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
![3.png](https://s2.51cto.com/images/20220404/1649078127880151.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

## 容忍

容忍(Tolerations)
设置了污点的 Node 将根据 taint 的 effect:NoSchedule、PreferNoSchedule、NoExecute 和 Pod 之间产生互斥的关系,Pod 将在一定程度上不会被调度到 Node 上。但我们可以在 Pod 上设置容忍(Tolerations),意思是设置了容忍的 Pod 将可以容忍污点的存在,可以被调度到存在污点的 Node 上。
```html/xml
kubectl taint nodes node01 check=mycheck:NoExecute

在两个 Node 上都设置了污点后,此时 Pod 将无法创建成功
kubectl get pods -o wide

vim pod3.yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx2
  labels:
    app: nginx2
spec:
  containers:
  - name: with-node-affinity
    image: nginx
    tolerations:
  - key: "check"
    operator: "Equal"
    value: "mycheck"
    effect: "NoExecute"
    tolerationSeconds: 3600

#其中的 key、vaule、effect 都要与 Node 上设置的 taint 保持一致
#operator 的值为 Exists 将会忽略 value 值,即存在即可
#tolerationSeconds 用于描述当 Pod 需要被驱逐时可以在 Pod 上继续保留运行的时间
kubectl apply -f pod3.yaml

在设置了容忍之后,Pod 创建成功
kubectl get pods -o wide

1.png

2.png

其它注意事项

(1)当不指定 key 值时,表示容忍所有的污点 key
tolerations:

  • operator: "Exists"

(2)当不指定 effect 值时,表示容忍所有的污点作用
tolerations:

  • key: "key"
    operator: "Exists"

(3)有多个 Master 存在时,防止资源浪费,可以如下设置
kubectl taint nodes Master-Name node-role.kubernetes.io/master=:PreferNoSchedule

如果某个 Node 更新升级系统组件,为了防止业务长时间中断,可以先在该 Node 设置 NoExecute 污点,把该 Node 上的 Pod 都驱逐出去
kubectl taint nodes node01 check=mycheck:NoExecute

此时如果别的 Node 资源不够用,可临时给 Master 设置 PreferNoSchedule 污点,让 Pod 可在 Master 上临时创建
kubectl taint nodes master node-role.kubernetes.io/master=:PreferNoSchedule

待所有 Node 的更新操作都完成后,再去除污点
kubectl taint nodes node01 check=mycheck:NoExecute-

Pod启动阶段(相位phase)

Pod 创建完之后,一直到持久运行起来,中间有很多步骤,也就有很多出错的可能,因此会有很多不同的状态。

一般来说,pod 这个过程包含以下几个步骤:

(1)调度到某台 node 上。kubernetes 根据一定的优先级算法选择一台 node 节点将其作为 Pod 运行的 node

(2)拉取镜像

(3)挂载存储配置等

(4)运行起来。如果有健康检查,会根据检查的结果来设置其状态。

phase 的可能状态有:
●Pending:表示APIServer创建了Pod资源对象并已经存入了etcd中,但是它并未被调度完成(比如还没有调度到某台node上),或者仍然处于从仓库下载镜像的过程中。
●Running:Pod已经被调度到某节点之上,并且Pod中所有容器都已经被kubelet创建。至少有一个容器正在运行,或者正处于启动或者重启状态(也就是说Running状态下的Pod不一定能被正常访问,需要reading状态)。
●Succeeded:有些pod不是长久运行的,比如job、cronjob,一段时间后Pod中的所有容器都被成功终止,并且不会再重启。需要反馈任务执行的结果。
●Failed:Pod中的所有容器都已终止了,并且至少有一个容器是因为失败终止。也就是说,容器以非0状态退出或者被系统终止,比如 command 写的有问题。
●Unknown:因为某些原因无法取得 Pod 的状态,通常是因为与 Pod 所在主机通信失败。

cordon和drain

```html/xml
对节点执行维护操作
kubectl get nodes

将 Node 标记为不可调度的状态,这样就不会让新创建的 Pod 在此 Node 上运行
kubectl cordon <NODE_NAME> #该node将会变为SchedulingDisabled状态

kubectl drain 可以让 Node 节点开始释放所有 pod,并且不接收新的 pod 进程。drain 本意排水,意思是将出问题的 Node 下的 Pod 转移到其它 Node 下运行

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

--ignore-daemonsets:无视 DaemonSet 管理下的 Pod。

--delete-local-data:如果有 mount local volume 的 pod,会强制杀掉该 pod。

--force:强制释放不是控制器管理的 Pod,例如 kube-proxy。

注:执行 drain 命令,会自动做了两件事情:

(1)设定此 node 为不可调度状态(cordon)

(2)evict(驱逐)了 Pod
kubectl uncordon 将 Node 标记为可调度的状态
kubectl uncordon <NODE_NAME>



## 故障排除步骤
查看Pod事件
kubectl describe TYPE NAME_PREFIX 
查看Pod日志(Failed状态下)
kubectl logs <POD_NAME> [-c Container_NAME]
进入Pod(状态为running,但是服务没有提供)
kubectl exec –it <POD_NAME> bash
查看集群信息
kubectl get nodes
发现集群状态正常
kubectl cluster-info
查看kubelet日志发现
journalctl -xefu kubelet
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