【云原生 | 从零开始学Kubernetes】十一、k8s污点、容忍度和pod状态

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污点容忍度

给了节点选则的主动权，我们给节点打一个污点，不容忍的 pod 就运行不上来，污点就是定义在节点上的键值属性数据，可以定决定拒绝那些 pod

taints 是键值数据，用在节点上，定义污点
tolerations 是键值数据，用在 pod 上，定义容忍度，能容忍哪些污点
pod 亲和性是 pod 属性；但是污点是节点的属性，污点定义在 nodeSelector 上

[root@k8smaster ~]# kubectl describe nodes k8smaster
 
Taints:             node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule
 
[root@k8smaster ~]# kubectl explain node.spec.taints 
KIND:     Node
VERSION:  v1

RESOURCE: taints <[]Object>

DESCRIPTION:
     If specified, the node's taints.

     The node this Taint is attached to has the "effect" on any pod that does
     not tolerate the Taint.

FIELDS:
   effect	<string> -required-
     Required. The effect of the taint on pods that do not tolerate the taint.
     Valid effects are NoSchedule, PreferNoSchedule and NoExecute.

   key	<string> -required-
     Required. The taint key to be applied to a node.

   timeAdded	<string>
     TimeAdded represents the time at which the taint was added. It is only
     written for NoExecute taints.

   value	<string>
     The taint value corresponding to the taint key.
 
#taints 的 effect 用来定义对 pod 对象的排斥等级（效果） 

NoSchedule：
仅影响 pod 调度过程，当 pod 能容忍这个节点污点，就可以调度到当前节点，后来这个节点的污点改了，加了一个新的污点，使得之前调度的 pod 不能容忍了，那这个 pod 会怎么处理，对现存的 pod 对象不产生影响

NoExecute：
既影响调度过程，又影响现存的 pod 对象，如果现存的 pod 不能容忍节点后来加的污点，这个 pod 就会被驱逐

PreferNoSchedule：
最好不，也可以，是 NoSchedule 的柔性版本，如果没有定义容忍度会到这里

在 pod 对象定义容忍度的时候支持两种操作：
1.等值密钥：key 和 value 上完全匹配
2.存在性判断：key 和 effect 必须同时匹配，value 可以是空
在 pod 上定义的容忍度可能不止一个，在节点上定义的污点可能多个，需要琢个检查容忍度和污点能否匹配，每一个污点都能被容忍，才能完成调度，如果不能容忍怎么办，那就需要看 pod 的容忍度了

[root@k8smaster ~]# kubectl describe nodes k8smaster
查看 master 这个节点是否有污点，显示如下：

上面可以看到 master 这个节点的污点是 Noschedule

所以我们创建的 pod 都不会调度到 master 上，因为我们创建的 pod 没有容忍度

[root@k8smaster ~]# kubectl describe pods kube-apiserver-k8smaster -n  kube-system 

可以看到这个 pod 的容忍度是 NoExecute，则可以调度到 master1 上 
 
#管理节点污点
[root@k8smaster ~]# kubectl taint --help

例：把 node2 当成是生产环境专用的，其他 node 是测试的 
[root@k8smaster ~]# kubectl taint node k8snode2 nodetype=production:NoSchedule
node/k8snode2 tainted

给 node2 打污点，pod 如果不能容忍就不会调度过来 
[root@k8smaster ~]# vim pod-taint.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: taint-pod
  namespace: default
  labels:
    tomcat:  tomcat-pod
spec:
  containers:
  - name:  taint-pod
    ports:
    - containerPort: 8080
    image: tomcat
    imagePullPolicy: IfNotPresent 
#yaml没有写污点容忍，所以调度不过去。
 
[root@k8smaster ~]# kubectl apply -f pod-taint.yaml
pod/taint-pod created
[root@k8smaster ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                    READY   STATUS      NODE       NOMINATED NODE   
taint-pod               1/1     Running     k8snode    <none>          

可以看到都被调度到 node1 上了，因为 node2 这个节点打了污点，而我们在创建 pod 的时候没有容忍度，所以 node2 上不会有 pod 调度上去的。
 
给 node1 也打上污点 
[root@k8smaster ~]# kubectl delete -f pod-taint.yaml 
[root@k8smaster ~]# kubectl taint node xianchaonode1 node-type=dev:NoExecute 
[root@k8smaster ~]# kubectl get pods -o wide 
显示如下： 
[root@k8smaster node]# kubectl get pods -o wide
NAME                    READY   STATUS        RESTARTS   AGE    IP           NODE       NOMINATED NODE   
taint-pod               0/1     Pending       0          37s    <none>       k8snode    <none>           
上面可以看到已经存在的 pod 节点都被撵走了
 
[root@k8smaster node]# vim pod-demo-1.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod 
metadata: 
  name: myapp-deploy
  namespace: default
  labels:
    app: myapp
    release: canary
spec: 
      containers:
      - name: myapp
        image: nginx                
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
      tolerations:
      - key: "node-type"
        operator: "Equal"
        value: "production"
        effect: "NoExecute"
        tolerationSeconds: 3600
        
[root@k8smaster node]# kubectl apply -f pod-demo-1.yaml
pod/myapp-deploy created
[root@k8smaster node]# kubectl get pods 
NAME                    READY   STATUS        RESTARTS   AGE
myapp-deploy            0/1     Pending       0          16s 
 
还是显示 pending，因为我们使用的是 equal（等值匹配），所以 key 和 value，effect 必须和node 节点定义的污点完全匹配才可以，把上面配置 effect: "NoExecute"变成 effect: "NoSchedule"成,tolerationSeconds: 3600 这行去掉.
 
[root@k8smaster node]# kubectl apply -f pod-demo-1.yaml
pod/myapp-deploy2 created
[root@k8smaster node]# kubectl get pods 
myapp-deploy            1/1     Running       0          17s     k8snode2
 
上面就可以调度到 node2 上了，因为在 pod 中定义的容忍度能容忍 node 节点上的污点 
 
#再次修改  
tolerations: 
- key: "node-type" 
operator: "Exists" 
value: "" 
effect: "NoSchedule" 

只要对应的键是存在的，exists，其值被自动定义成通配符 

[root@k8smaster node]# kubectl delete -f pod-demo-1.yaml
[root@k8smaster node]# kubectl apply -f pod-demo-1.yaml
[root@k8smaster node]# kubectl get pods
发现还是调度到 node2 上
myapp-deploy            1/1     Running       0          17s     k8snode2
 
再次修改 
tolerations: 
- key: "node-type" 
operator: "Exists" 
value: ""
effect: ""
有一个 node-type 的键，不管值是什么，不管是什么效果，都能容忍 

[root@k8smaster node]# kubectl delete -f pod-demo-1.yaml 
[root@k8smaster node]# kubectl apply -f pod-demo-1.yaml 
[root@k8smaster node]# kubectl get pods -o wide
myapp-deploy            1/1     Running       0          17s     k8snode
可以看到 node2 和 node 节点上都有可能有 pod 被调度 

删除污点：
[root@k8smaster node]# kubectl taint nodes xianchaonode1 node-type:NoExecute- 
[root@k8smaster node]# kubectl taint nodes xianchaonode2 node-type-

Pod 常见的状态和重启策略

常见的 pod 状态

Pod 的 status 定义在 PodStatus 对象中，其中有一个 phase 字段。它简单描述了 Pod 在其生命周期的阶段。熟悉 Pod 的各种状态对我们理解如何设置 Pod 的调度策略、重启策略是很有必要的。

下面是 phase 可能的值，也就是 pod 常见的状态：
挂起（Pending）： 我们在请求创建 pod 时，条件不满足，调度没有完成，没有任何一个节点能满足调度条件，已经创建了 pod 但是没有适合它运行的节点叫做挂起，调度没有完成，处于 pending的状态会持续一段时间：包括调度 Pod 的时间和通过网络下载镜像的时间。

运行中（Running）： Pod 已经绑定到了一个节点上，Pod 中所有的容器都已被创建。至少有一个容器正在运行，或者正处于启动或重启状态。

成功（Succeeded）： Pod 中的所有容器都被成功终止，并且不会再重启。

失败（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。

未知（Unknown）： 未知状态，所谓 pod 是什么状态是 apiserver 和运行在 pod 节点的 kubelet 进行通信获取状态信息的，如果节点之上的 kubelet 本身出故障，那么 apiserver 就连不上kubelet，得不到信息了，就会 Unknown

还有其他状态，如下

Evicted 状态： 出现这种情况，多见于系统内存或硬盘资源不足，可 df-h 查看 docker 存储所在目录的资源使用情况，如果百分比大于 85%，就要及时清理下资源，尤其是一些大文件、docker 镜像。

CrashLoopBackOff： 容器曾经启动了，但可能又异常退出了 看日志解决

Error 状态： Pod 启动过程中发生了错误

pod 重启策略

Pod 的重启策略（RestartPolicy）应用于 Pod 内的所有容器，并且仅在 Pod 所处的 Node 上由kubelet 进行判断和重启操作。当某个容器异常退出或者健康检查失败时，kubelet 将根据 RestartPolicy 的设置来进行相应的操作。

Pod 的重启策略包括 Always、OnFailure 和 Never，默认值为 Always。

Always：当容器失败时，由 kubelet 自动重启该容器。

OnFailure：当容器终止运行且退出码不为 0 时，由 kubelet 自动重启该容器。

Never：不论容器运行状态如何，kubelet 都不会重启该容器。

[root@xianchaomaster1 ~]# vim pod.yaml 
apiVersion: v1 
kind: Pod 
metadata: 
  name: demo-pod 
  namespace: default 
  labels: 
    app: myapp 
spec: 
  restartPolicy: Always 
  containers: 
  - name: tomcat-pod-java 
    ports: 
    - containerPort: 8080 
    image: tomcat
    imagePullPolicy: IfNotPresent 

写在最后

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