标签Labels、Scheduler：调度器、k8s污点与容忍度

labels用于标识和选择 Kubernetes 对象（如 Pod、Deployment、Service、Namespace 等）的键值对

用途：

①分类和组织

②筛选和管理

③自动化操作

使用方法：

①创建资源时，添加标签

通过标签名，筛选pod

kubectl get pod -l app=pod-1

kubectl get pod -l app,env
apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

name: my-pod

labels:

app: my-app

environment: production

spec:

containers:

• name: my-container

image: nginx

②在资源运行时，添加或修改标签

添加标签

kubectl label pod myapp-2-b6f89777f-r5n7x server=nginx

删除标签

kubectl label pod myapp-2-b6f89777f-r5n7x server-

重新添加标签

kubectl label pod myapp-2-b6f89777f-r5n7x server=apache
apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

name: my-deployment

spec:

replicas: 3

selector: #标签选择器

matchLabels: #通过键值对绑定标签

app: my-app #需要管理Pod的标签

template: #创建Pod的模板，通过Deployment自动创建Pod

metadata:

labels:

app: my-app #Pod的标签，用于被筛选和管理

spec:

containers:

• name: my-container

image: nginx

查看一个pod的标签

kubectl describe pod myapp-2-b6f89777f-r5n7x / grep Labels

查看所有pod的标签

kubectl get pod --show-labels

Scheduler：调度器

在创建运行pod时，用于将Pod的创建请求绑定到Pode节点上；

可以满足调度的公平、高效、灵活；

调度过程：

1.过滤掉不满足条件的节点，预选（predicate）

2.按照节点的优先级排序，优选（priority）

3.选择优先级最高的node节点

调度方法：

1.自动调度：Scheduler经过一系列的算法计算得出最优节点；

2.定向调度：

NodeName：指定Node名称进行调度；

NodeSelector：通过Node标签进行选择调度

3.亲和性调度：

NodeAffinity (节点亲和度)

PodAffinity （Pod亲和度）

PodAntiAffinity （Pod反亲和性）

4.污点与容忍度：

Taints 给Node节点打上污点，需要容忍度才能调度

Toleration 在Pod上设置容忍度，才能运行在有污点的Node上

固定调度案例：

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

name: myweb

spec:

selector:

matchLabels:

app: myweb

replicas: 6

template:

metadata:

labels:

app: myweb

spec:

nodeName: node-1 #通过指定nodeName，实现固定调度

containers:

• name: myweb

image: docker.io/nginx

ports:

• containerPort: 80

污点与容忍度

如果Node节点上有污点，需要Pod有容忍度才能调度运行

污点的三种级别：

NoSchedule：没有容忍的Pod不能新建，已经运行的Pod不受影响；（第二级别）

PreferNoSchedule：没有容忍的Pod尽量不要创建，如果没有其他节点可以选择，也能创建；（最小级别）

NoExecute：驱逐所有Pod应用；（最高级别）

给node打污点：

创建污点

kubectl taint nodes node01 key=value:effect （关键字：taint）

删除污点

kubectl taint nodes node01 key-

给pod添加容忍度：

在 Kubernetes 中，Pod 的容忍度（Tolerations）用于允许 Pod 调度到带有污点（Taints）的节点上。污点和容忍度是 Kubernetes 中用于控制 Pod 调度的一种机制，允许你将某些 Pod 排除在某些节点之外，或者将某些 Pod 明确允许调度到特定的节点上。

1. 污点（Taints）和容忍度（Tolerations）的基本概念

• 污点（Taints）：是一种节点属性，用于阻止某些 Pod 调度到该节点上。污点由键（key）、值（value）和效果（effect）组成。

  • effect 的值可以是：

    • NoSchedule：不允许新的 Pod 调度到该节点，但已调度的 Pod 不受影响。

    • PreferNoSchedule：尽量避免将新的 Pod 调度到该节点，但不是强制的。

    • NoExecute：不允许新的 Pod 调度到该节点，并且会驱逐已存在的 Pod。

• 容忍度（Tolerations）：是一种 Pod 属性，用于允许 Pod 调度到带有特定污点的节点上。容忍度也由键（key）、值（value）和效果（effect）组成。

2. 给 Pod 添加容忍度

在 Pod 的定义中，可以通过 tolerations 字段来添加容忍度。以下是一个示例：

示例 Pod 定义

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  containers:
  - name: my-container
    image: my-image
  tolerations:
  - key: "node-type"
    operator: "Equal"
    value: "gpu"
    effect: "NoSchedule"

在这个例子中：

• key ：node-type，表示容忍的污点键。

• operator ：Equal，表示键和值必须匹配。

• value ：gpu，表示容忍的污点值。

• effect ：NoSchedule，表示容忍的污点效果。

3. 示例场景

假设你有一些节点带有以下污点：

kubectl taint nodes node1 node-type=gpu:NoSchedule

如果没有添加容忍度，Pod 将无法调度到带有该污点的节点上。通过在 Pod 定义中添加上述容忍度，Pod 就可以被调度到带有 node-type=gpu:NoSchedule 污点的节点上。

4. 其他容忍度配置

a. 匹配所有污点

如果你希望 Pod 容忍所有类型的污点，可以使用以下配置：

tolerations:
- operator: "Exists"
  effect: "NoSchedule"

b. 容忍特定效果

如果你只想容忍特定效果的污点，可以指定 effect：

tolerations:
- key: "node-type"
  operator: "Equal"
  value: "gpu"
  effect: "NoSchedule"
- key: "node-type"
  operator: "Equal"
  value: "gpu"
  effect: "PreferNoSchedule"

5. 动态添加容忍度

如果你已经创建了 Pod，但需要动态添加容忍度，可以通过修改 Pod 的 YAML 文件并重新应用来实现：

kubectl get pod my-pod -o yaml > my-pod.yaml

编辑 my-pod.yaml 文件，添加 tolerations 部分，然后重新应用：

kubectl apply -f my-pod.yaml

6. 注意事项

• 污点和容忍度的匹配：Pod 的容忍度必须与节点的污点完全匹配（键、值和效果），才能允许调度。

• 动态更新：动态更新 Pod 的容忍度可能需要重新调度 Pod，这可能会导致 Pod 的重启。

• 多节点调度：如果多个节点带有相同的污点，Pod 仍然会根据其他调度策略（如资源需求）选择最适合的节点。

通过合理配置污点和容忍度，你可以更好地控制 Pod 的调度行为，优化资源利用和隔离策略。