K8S之运用污点、容忍度设置Pod的调度约束

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。

污点

污点是定义在k8s集群的节点上的键值属性数据，可以决定拒绝那些pod。
给了Node选则的主动权，给Node打个污点，不容忍 的Pod就调度不上来。

现象：刚部署好的K8S集群，默认master节点上不会被调度来任何pod。
原因：master节点上有个污点

看 master节点的信息

kubectl describe nodes k8s-master1

Taints: node-role.kubernetes.io/control-plane:NoSchedule（排斥等级）

查看帮助命令，看如何设置Node的污点（taints是spec字段下的子字段）

kubectl explain node.spec.taints

解释说明

taints的 effect 字段（必填） 用来定义对pod对象的排斥等级

• NoSchedule：仅影响pod调度过程，仅对未调度的pod有影响。（例如：这个节点的污点改了，使得之前调度的pod不能容忍了，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（例如：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）排斥等级最高
• PreferNoSchedule：最好不，也可以，是NoSchedule的柔性版本。（例如：pod实在没其他节点调度了，也可以到到这个污点等级的节点上）排斥等级最低

上面看到的 master节点的污点是Noschedule
所以默认创建的pod都不会调度到master上，因为创建的pod没有容忍度

查看部署后master节点上Pod的信息

kubectl describe pods kube-apiserver-k8s-master1 -n kube-system

相关信息的片段

可以看到这个pod的容忍度是NoExecute，则可以调度到k8s-master1上。
兼容了等级比NoExecute低的污点。

（注意：在自建pod里污点等级，必须完全匹配才行）

示例1： 使用污点排斥等级是NoSchedule

给k8s-node2打上污点
污点的key为node-type，值为production，排斥等级是NoSchedule

kubectl taint node k8s-node2 node-type=production:NoSchedule

ps. 排斥等级":NoSchedule"必填，否则创建失败

给k8s-node2打污点后，pod如果不能容忍就不会调度过来
创建pod资源文件

vim taint-pod.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:8.5-jre8-alpine
imagePullPolicy: IfNotPresent 

创建pod资源

kubectl apply -f taint-pod.yaml

查看pod

kubectl get pods -o wide

可以看到被调度到k8s-node1上了，因为k8s-node2这个节点打了污点，而在创建pod的时候没有容忍度，所以k8s-node2上不会有pod调度上去的

示例2 ：使用污点类型是NoExecute

在示例1的基础上，给刚刚的k8s-node1打污点

kubectl taint node k8s-node1 node-type=dev:NoExecute

查看pod

kubectl get pods -o wide

上面可以看到已经存在的pod节点都被撵走了

只看节点的污点

kubectl describe node k8s-node1|grep Taints

ps. 删除污点的方式

kubectl taint nodes k8s-node2 node-type-

容忍度

重新给node1打上污点，保证2个工作节点node上都打了污点。通过配置Pod的容忍度完成调度

查看帮助命令，看如何设置Pod的容忍度（tolerations是spec字段下的子字段）

kubectl explain pod.spec.tolerations

重点部分截图：

解释说明

• effect：用来匹配node的污点等级
• key：node标签的键
• operator：匹配表达式
• value：node标签的值
• tolerationSeconds：与NoExecute搭配使用表示驱逐时间

tolerations 中的 effect 字段 用来匹配污点等级

• NoExecute
• NoSchedule
• PreferNoSchedule

示例1 创建pod时，指定具体可容忍的node的特征

创建pod资源文件

vim vim pod-demo-1.yaml 

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-deploy
  namespace: default
spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: ikubernetes/myapp:v1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
      tolerations:  # 设置Pod的容忍度
      - key: "node-type"   # node标签的键
        operator: "Equal"  # 匹配方式为等值匹配
        value: "production" # node标签的值
        effect: "NoExecute" # node的污点等级
        tolerationSeconds: 3600 # 与NoExecute搭配使用表示驱逐时间

创建pod资源

kubectl apply -f pod-demo-1.yaml

查看pod

kubectl get pods -o wide

还是显示pending，因使用的是equal（等值匹配），所以 key、value和effect 必须和 node 节点定义的污点完全匹配才可以。
把上面yaml文件调整一下：
1、配置effect: “NoExecute"变成"NoSchedule”
2、去掉tolerationSeconds

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-deploy
  namespace: default
spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: ikubernetes/myapp:v1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
      tolerations:  
      - key: "node-type"   
        operator: "Equal"  
        value: "production" 
        effect: "NoSchedule"  

重建pod资源

kubectl delete -f pod-demo-1.yaml

kubectl apply -f pod-demo-1.yaml

查看pod

kubectl get pods -o wide

上面就可以调度到k8s-node2上了，因为在pod中定义的容忍度能容忍node节点上的污点

示例2：使用非精准容忍度匹配

再调整 pod-demo-1.yaml 的部分配置

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-deploy
  namespace: default
spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: ikubernetes/myapp:v1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
      tolerations:  
      - key: "node-type"   
        operator: "Exists"    # 调整了匹配方式
        value: ""             # 去掉了node的污点值
        effect: "NoSchedule"  # 匹配的等级

只要对应的键是存在的，exists，其值被自动定义成通配符

重建pod资源

kubectl delete -f pod-demo-1.yaml

kubectl apply -f pod-demo-1.yaml

查看pod

kubectl get pods -o wide

发现还是调度到k8s-node2上

再次修改

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: myapp-deploy
  namespace: default
spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: ikubernetes/myapp:v1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
      tolerations:  
      - key: "node-type"   
        operator: "Exists"  # 调整了匹配方式
        value: ""           # 去掉了值
        effect: ""          # 去掉node的污点等级

有一个node-type的键，不管值是什么，不管是什么污点等级，都能容忍

重建pod资源

kubectl delete -f pod-demo-1.yaml

kubectl apply -f pod-demo-1.yaml

查看pod

kubectl get pods -o wide

可以看到k8s-node2和k8s-node1节点上都有可能有pod被调度