Day Vision

Reading Everyday,Extending Vision

k8s驱逐污点容忍概念介绍

2022-09-16 07:39:43


Effect:NoExecute,PreferNoSchedule,NoSchedule 三选一NoExecute表示不能运行污点,意思是如果该节点有这种污点,但是pod没有对应的容忍度,那么这个pod是会被驱逐的NoSchedule表示不


1. 概念介绍

污点(Taint) 应用于node身上,表示该节点有污点了,如果不能忍受这个污点的pod,你就不要调度/运行到这个节点上。如果是不能运行到这个节点上,那就是污点驱逐了。

容忍度(Toleration) 是应用于 Pod 上的。容忍度允许调度器调度带有对应污点的 Pod。或者允许这个pod继续运行到这个节点上。

可以看出来,污点和容忍度(Toleration)相互配合,可以用来避免 Pod 被分配/运行到不合适的节点上。 每个节点上都可以应用一个或多个污点,每个pod也是可以应用一个或多个容忍度。

2. 污点详解

污点总共由4个字段组成:

key, value字段 :可以任意字符。这个可以自定义。

Effect :NoExecute,PreferNoSchedule,NoSchedule 三选一

  • NoExecute表示不能运行污点,意思是如果该节点有这种污点,但是pod没有对应的容忍度,那么这个pod是会被驱逐的
  • NoSchedule表示不能调度污点,意思是如果该节点有这种污点,pod没有对应的容忍度,那么在调度的时候,这个pod是不会考虑这个节点的
  • PreferNoSchedule 是NoSchedule的软化版。意思是如果该节点有这种污点,pod没有对应的容忍度,那么在调度的时候,这个pod不会优先考虑这个节点,但是如果实在没有节点可用,它还是接受调度到该节点上的。

TimeAdded : 这个污点是什么时候加的

// The node this Taint is attached to has the "effect" on
// any pod that does not tolerate the Taint.
type Taint struct {
    // Required. The taint key to be applied to a node.
    Key string `json:"key" protobuf:"bytes,1,opt,name=key"`
    // Required. The taint value corresponding to the taint key.
    // +optional
    Value string `json:"value,omitempty" protobuf:"bytes,2,opt,name=value"`
    // Required. The effect of the taint on pods
    // that do not tolerate the taint.
    // Valid effects are NoSchedule, PreferNoSchedule and NoExecute.
    Effect TaintEffect `json:"effect" protobuf:"bytes,3,opt,name=effect,casttype=TaintEffect"`
    // TimeAdded represents the time at which the taint was added.
    // It is only written for NoExecute taints.
    // +optional
    TimeAdded *metav1.Time `json:"timeAdded,omitempty" protobuf:"bytes,4,opt,name=timeAdded"`
}

添加污点的方式也很简单:

kubectl taint nodes node1 key1=value1:NoSchedule
kubectl taint nodes node1 key1=value1:NoExecute

k8s默认污点

  • node.kubernetes.io/not-ready:节点未准备好,相当于节点状态Ready的值为False。
  • node.kubernetes.io/unreachable:Node Controller访问不到节点,相当于节点状态Ready的值为Unknown
  • node.kubernetes.io/out-of-disk:节点磁盘耗尽
  • node.kubernetes.io/memory-pressure:节点存在内存压力
  • node.kubernetes.io/disk-pressure:节点存在磁盘压力
  • node.kubernetes.io/network-unavailable:节点网络不可达
  • node.kubernetes.io/unschedulable:节点不可调度
  • node.cloudprovider.kubernetes.io/uninitialized:如果Kubelet启动时指定了一个外部的cloudprovider,它将给当前节点添加一个Taint将其标记为不可用。在cloud-controller-manager的一个controller初始化这个节点后,Kubelet将删除这个Taint


3. 容忍度详解

// Toleration represents the toleration object that can be attached to a pod.
// The pod this Toleration is attached to tolerates any taint that matches
// the triple <key,value,effect> using the matching operator <operator>.
type Toleration struct {
    // Key is the taint key that the toleration applies to. Empty means match all taint keys.
    // If the key is empty, operator must be Exists; this combination means to match all values and all keys.
    // +optional
    Key string
    // Operator represents a key's relationship to the value.
    // Valid operators are Exists and Equal. Defaults to Equal.
    // Exists is equivalent to wildcard for value, so that a pod can
    // tolerate all taints of a particular category.
    // +optional
    Operator TolerationOperator
    // Value is the taint value the toleration matches to.
    // If the operator is Exists, the value should be empty, otherwise just a regular string.
    // +optional
    Value string
    // Effect indicates the taint effect to match. Empty means match all taint effects.
    // When specified, allowed values are NoSchedule, PreferNoSchedule and NoExecute.
    // +optional
    Effect TaintEffect  // 
    // TolerationSeconds represents the period of time the toleration (which must be
    // of effect NoExecute, otherwise this field is ignored) tolerates the taint. By default,
    // it is not set, which means tolerate the taint forever (do not evict). Zero and
    // negative values will be treated as 0 (evict immediately) by the system.
    // +optional
    TolerationSeconds *int64
}

容忍度应用在pod身上,可以看出来,相比污点,多了2个字段:

Operator : string类型,Exists,Equal 二选一

operator 的默认值是 Equal

一个容忍度和一个污点相“匹配”是指它们有一样的键名和效果,并且:

  • 如果 operator Exists (此时容忍度不能指定 value ), 例如这种

    tolerations:
    - key: "key1"
      operator: "Exists"
      effect: "NoSchedule"
    
  • 如果 operator Equal ,则它们的 value 应该相等。例如这种

tolerations:
- key: "key1"
  operator: "Equal"
  value: "value1"
  effect: "NoSchedule"

TolerationSeconds : 容忍时间。表示在驱逐之前,我还可以忍受你这个pod运行多久。只针对NoSchedule类型生效。


说明:

存在两种特殊情况:

如果一个容忍度的 key 为空且 operator Exists , 表示这个容忍度与任意的 key、value 和 effect 都匹配,即这个容忍度能容忍任何污点。

如果 effect 为空,则可以与所有键名 key1 的效果相匹配。

TolerationSeconds: 容忍时间。如果没有设置默认是不容忍。

4. 污点驱逐

污点驱逐:node在运行过程中,被设置了NoExecute的污点,但是运行的pod没有对应的容忍度。因此需要将这些pod删除。

kcm中是nodelifeController控制污点驱逐的。默认是开启的。如下参数默认是true。

--enable-taint-manager=true --feature-gates=TaintBasedEvictions=true