Kubernets-单节点部署k8s环境

背景描述

作为学习环境和非生产环境，搭建k8s集群的时候，可以不考虑高可用性。特别是工作中有时要求搭建一个k8s环境，仅仅是为了完成一些训练任务。提供的资源是一台或者两台昇腾服务器。服务器上CPU和内存资源都很大，而且还带有NPU卡。如果搭建k8s集群的时候，其中一台服务器单纯作为master节点的话，造成很大的资源浪费。因此就可以考虑单个服务器搭建一个k8s环境。

实现方式

方式1、初始化时添加--control-plane参数

在k8s中有两种类型的节点，一类是Control Plane Node（master）节点，用于部署k8s的重要组件，默认是不支持运行用户pod的。另一类是Worker Node（worker），用于运行用户pod。

默认情况下master节点为啥不能运行用户pod呢？

核心的原因是：Taint（污点）机制

当你执行 kubeadm init 不带 --control-plane 时：

bash 复制代码

kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

Kubernetes 自动给 Master 节点添加了 Taint（污点）：

bash 复制代码

节点污点：
├── key: node-role.kubernetes.io/master
│   ├── effect: NoSchedule    # 不允许调度新的Pod
│   └── effect: NoExecute     # 驱逐不兼容的Pod

Taint 的作用原理

bash 复制代码

# 当调度器尝试将Pod调度到节点时，会检查：
# 1. Pod是否有对应的Toleration？
# 2. 如果没有，调度器就会拒绝调度

# Master节点默认的Taint：
node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule
     │
     │    ┌──────────────────────────────┐
     │    │     调度器决策过程            │
     ├───►│                              │
     │    │  1. Pod要调度到Master        │
     │    │  2. 检查Taint: NoSchedule   │
     │    │  3. Pod没有Toleration        │
     │    │  4. ❌ 拒绝调度              │
     │    └──────────────────────────────┘
     │
     └───► 原因：保护Master节点资源，
            确保控制平面组件稳定运行

--control-plane 参数做了什么？

bash 复制代码

# 不带 --control-plane 的结果
kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
# 执行后
┌────────────────────────────────────────┐
│           Master 节点                  │
├────────────────────────────────────────┤
│ 污点: node-role.kubernetes.io/master  │
│      ├── NoSchedule ✓                 │
│      └── NoExecute  ✓                 │
│                                        │
│ 标签: node-role.kubernetes.io/master  │
│                                        │
│ 角色: control-plane                   │
└────────────────────────────────────────┘

bash 复制代码

# 带 --control-plane 的结果
kubeadm init --control-plane --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
# 执行后
┌────────────────────────────────────────┐
│           Master 节点                  │
├────────────────────────────────────────┤
│ 污点: 无 （或仅保留 NoExecute）        │
│                                        │
│ 标签: node-role.kubernetes.io/master  │
│       node-role.kubernetes.io/control-plane
│                                        │
│ 角色: control-plane + worker          │
└────────────────────────────────────────┘

方式2、去除污点

首先理解 Kubernetes 的 Taint（污点）机制：

Effect	含义
NoSchedule	新的不支持该污点的 Pod 不会被调度到该节点
NoExecute	现有的不支持该污点的 Pod 会被驱逐（驱逐到其他节点）

两种方式的区别如下：

1、移除所有污点配置

bash 复制代码

# 移除所有节点的污点配置
kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/master-
# 这个方式执行后，返回中会有error。原因是因为会遍历删除所有的节点，包括工作节点。
# 一般情况下工作节点上没有污点配置，所以移除报错了。

# 推荐使用下面的方式
# 只对 master 节点移除污点配置
kubectl taint nodes k8s-master01 node-role.kubernetes.io/master-

特性	说明
作用范围	集群中所有节点
移除内容	同时移除 `NoSchedule` 和 `NoExecute`
效果	✅ 完全解除限制，所有 Pod 都可以调度到 Master<br>✅ 现有 Pod 不会被驱逐

bash 复制代码

节点污点状态：
┌─────────────────────────────────────┐
│  NoSchedule  ──► ✅ 已移除          │
│  NoExecute   ──► ✅ 已移除          │
│  允许调度    ──► ✅ 允许            │
└─────────────────────────────────────┘

2、仅移除 NoSchedule 污点

bash 复制代码

kubectl taint nodes <master-node-name> node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule-

特性	说明
作用范围	指定节点（需要知道节点名）
移除内容	仅移除 `No`，保留ScheduleNo `Execute`
效果	✅ 新的 Pod 可以调度到 Master<br>⚠️ 现有 Pod 仍可能被驱逐

bash 复制代码

节点污点状态：
┌─────────────────────────────────────┐
│  NoSchedule  ──► ✅ 已移除          │
│  NoExecute   ──► ⚠️ 仍然存在        │
│  允许调度    ──► ✅ 允许            │
└─────────────────────────────────────┘

所以个人觉得还是使用--all参数去除所有污点机制，毕竟也只是一个学习环境或者测试环境。

FAQ

1、如何查看污点配置信息

bash 复制代码

# 查看节点污点
kubectl get nodes -o jsonpath='{range .items[*]}{.metadata.name}{"\n"}{range .spec.taints[*]}{"\t"}{.key}:{.effect}{"\n"}{end}{end}'
# 回显信息如下
k8s-master01
        node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule
k8s-worker01


# 或
kubectl describe nodes <node-name> | grep -A 10 "Taints"
# 回显信息如下
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get nodes
NAME           STATUS   ROLES                  AGE     VERSION
k8s-master01   Ready    control-plane,master   5d21h   v1.22.12
k8s-worker01   Ready    <none>                 5d20h   v1.22.12
[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe node k8s-master01 | grep -A 10 "Taints"
Taints:             node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule
Unschedulable:      false
Lease:
  HolderIdentity:  k8s-master01
  AcquireTime:     <unset>
  RenewTime:       Thu, 04 Jun 2026 11:39:07 +0800
Conditions:
  Type                 Status  LastHeartbeatTime                 LastTransitionTime                Reason                       Message
  ----                 ------  -----------------                 ------------------                ------                       -------
  NetworkUnavailable   False   Wed, 03 Jun 2026 19:14:45 +0800   Wed, 03 Jun 2026 19:14:45 +0800   CalicoIsUp                   Calico is running on this node
  MemoryPressure       False   Thu, 04 Jun 2026 11:37:36 +0800   Fri, 29 May 2026 14:21:47 +0800   KubeletHasSufficientMemory   kubelet has sufficient memory available
[root@k8s-master01 ~]#