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k8s 学习记录 (六)_Pod 污点和容忍性详解

news 来源：原创 2025/5/19 20:21:47

一、前言

在 Kubernetes 集群中，我们已经了解了节点亲和性和 Pod 亲和性，它们在 Pod 调度方面提供了很大的灵活性。今天，我们来探讨另外两个重要的概念 ——Pod 污点（Taints）和容忍性（Tolerations），它们同样在 Pod 的调度和节点资源分配中扮演着关键角色。

二、Pod 污点（Taints）

污点是应用在节点上的一种标记，它的作用是让节点拒绝接受某些 Pod 的调度，除非这些 Pod 明确表示可以容忍这些污点。可以将污点看作是节点对 Pod 的一种 “排斥规则”。

使用kubectl taint`命令来给节点添加污点。命令格式如下：

kubectl taint nodes <node-name> <taint-key>=<taint-value>:<taint-effect>

其中：

node-name：要添加污点的节点名称。
taint-key：污点的键，用于标识污点的类型。
taint-value：污点的值，与键一起构成污点的具体标识。
taint-effect：污点的效果，常见的有以下三种：
- NoSchedule：表示 Pod 不能被调度到带有该污点的节点上，即使 Pod 已经在该节点上运行，也不会被重新调度到其他节点。
- PreferNoSchedule：这是一种软限制，尽量避免将 Pod 调度到带有该污点的节点上，但如果没有其他合适的节点，还是会调度过去。
- NoExecute：不仅 Pod 不能被调度到带有该污点的节点上，而且如果 Pod 正在该节点上运行，当污点被添加时，Pod 会根据其容忍性决定是否被驱逐。

例如，我们给名为node1的节点添加一个污点，使其不允许普通 Pod 调度：

kubectl taint nodes node1 dedicated=special-user:NoSchedule

这个命令表示node1节点被标记为仅供特定用户使用，普通 Pod 如果没有相应的容忍性，将无法被调度到该节点。

三、Pod 容忍性（Tolerations）

容忍性是 Pod 的一种属性，它允许 Pod 调度到带有特定污点的节点上。也就是说，容忍性是 Pod 对节点污点的一种 “免疫能力”。

在 Pod 的配置文件中定义容忍性，示例如下：

yaml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: my-pod
spec:tolerations:- key: "dedicated"operator: "Equal"value: "special-user"effect: "NoSchedule"containers:- name: my-containerimage: nginx:1.14.2ports:- containerPort: 80

在上述配置中：

key：对应节点污点的键。
operator：用于指定匹配操作符，有Equal（表示值必须完全匹配）和Exists（表示只要存在该键的污点就匹配，忽略值）两种。
value：对应节点污点的值，当opera为Equal时需要指定。
effect：对应节点污点的效果，只有当 Pod 的容忍性中effect与节点污点的effect相匹配时，才会考虑容忍该污点。

如果一个 Pod 需要容忍多种污点，可以在=spec.tolerations字段中定义多个容忍项。

四、深入理解容忍性的应用场景

1. 独占节点资源：在集群中，某些节点可能配置了特殊的硬件资源，如 GPU。为了确保这些节点仅被特定的任务使用，可以给这些节点添加污点，然后让需要使用这些资源的 Pod 设置相应的容忍性，这样就实现了资源的独占。
2. 维护和升级节点：当需要对某个节点进行维护或升级时，可以给该节点添加` NoExecute` 类型的污点。此时，具有相应容忍性的 Pod 可以继续在该节点上运行，而没有容忍性的 Pod 会被驱逐，避免了服务中断。

五、总结

Pod 污点和容忍性是 Kubernetes 调度系统中非常重要的特性，它们通过节点和 Pod 之间的 “排斥” 与 “容忍” 机制，实现了更加精细的资源分配和调度控制。合理使用污点和容忍性，可以让集群的资源管理更加高效，确保不同类型的 Pod 能够在合适的节点上运行，提高整个集群的稳定性和性能。

一、前言

二、Pod 污点（Taints）

三、Pod 容忍性（Tolerations）

四、深入理解容忍性的应用场景

五、总结

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