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一、污点(Taint)
1.1污点介绍
1.2污点的组成格式
1.3当前 taint effect 支持如下三个选项#xff1a;
1.4污点的增删改查
1.4.1验证污点的作用——NoExecute
1.4.2验证污点的作用——NoSchedule
1.4.3 验证污点的作用——PreferNoSchedule
1.5污点的配置与管理…目录
一、污点(Taint)
1.1污点介绍
1.2污点的组成格式
1.3当前 taint effect 支持如下三个选项
1.4污点的增删改查
1.4.1验证污点的作用——NoExecute
1.4.2验证污点的作用——NoSchedule
1.4.3 验证污点的作用——PreferNoSchedule
1.5污点的配置与管理
二、容忍(Tolerations)
2.1容忍的定义
2.2容忍的组成
2.3容忍的配置与管理
2.4其它注意事项
三、资源优化
3.1多master使用
3.2Node更新
3.3维护操作
cordon 和 drain
3.3.1cordon
3.3.2 drain
3.3.3污点、容忍和驱逐
四、Pod启动阶段相位 phase
4.1Pod启动阶段
4.2phase 的可能状态有 五、k8s常见的排障手段
5.1环境设置
5.2pod事件处理
5.3针对组件故障
5.4针对pod故障
5.5针对网络故障 一、污点(Taint)
1.1污点介绍
节点亲和性是Pod的一种属性偏好或硬性要求它使Pod被吸引到一类特定的节点。Taint 则相反它使节点能够排斥一类特定的 Pod。
Taint 和 Toleration 相互配合可以用来避免 Pod 被分配到不合适的节点上。每个节点上都可以应用一个或多个 taint 这表示对于那些不能容忍这些 taint 的 Pod是不会被该节点接受的。如果将 toleration 应用于 Pod 上则表示这些 Pod 可以但不一定被调度到具有匹配 taint 的节点上。
使用 kubectl taint 命令可以给某个 Node 节点设置污点Node 被设置上污点之后就和 Pod 之间存在了一种相斥的关系可以让 Node 拒绝 Pod 的调度执行甚至将 Node 已经存在的 Pod 驱逐出去。
1.2污点的组成格式 污点的组成格式如下 keyvalue:effect 每个污点有一个 key 和 value 作为污点的标签其中 value 可以为空effect 描述污点的作用。
1.3当前 taint effect 支持如下三个选项
NoSchedule表示 k8s 将不会将 Pod 调度到具有该污点的 Node 上PreferNoSchedule表示 k8s 将尽量避免将 Pod 调度到具有该污点的 Node 上NoExecute表示 k8s 将不会将 Pod 调度到具有该污点的 Node 上同时会将 Node 上已经存在的 Pod 驱逐出去 master 就是因为有 NoSchedule 污点k8s 才不会将 Pod 调度到 master 节点上 1.4污点的增删改查 一个节点Node可以有多个污点Taints。污点Taint用于标记节点阻止Pod被调度到具有特定标记的节点上。一个节点可以有多个不同类型的污点以便对节点进行更细粒度的调度控制
#设置污点
kubectl taint node node01 key1value1:NoSchedule#节点说明中查找 Taints 字段
kubectl describe node node-name #去除污点
kubectl taint node node01 key1:NoSchedule-kubectl taint node node01 键名键值:NoSchedule
#增加污点kubectl taint node node01 键名键值:NoSchedule-
kubectl taint node node01 键名-
#删除kubectl describe nodes node01|grep -A5 -i taint
#查看 设置污点 kubectl taint node node01 jiangsunanjing:NoSchedule键值 节点说明中查找 Taints 字段 kubectl describe node node01|grep -i taints 去除污点 kubectl taint node node01 jiangsu:NoSchedule- 查看 Pod 状态会发现 node02 上的 Pod 已经被全部驱逐注如果是 Deployment 或者 StatefulSet 资源类型为了维持副本数量则会在别的 Node 上再创建新的 Pod 1.4.1验证污点的作用——NoExecute
kubectl taint node node01 checkno:NoExecute
设置了污点为NoExecute效果会不允许新的pod调度到该node 还会自动驱逐运行中的pod 1.4.2验证污点的作用——NoSchedule 1.4.3 验证污点的作用——PreferNoSchedule 1.5污点的配置与管理
[rootmaster01 ~]#cd /opt
[rootmaster01 opt]#mkdir Taint
[rootmaster01 opt]#cd Taint/
[rootmaster01 Taint]#kubectl taint node node02 nanjing222:NoSchedule
node/node02 tainted
[rootmaster01 Taint]#kubectl describe nodes node02|grep -i taint
Taints: nanjing222:NoSchedule
[rootmaster01 Taint]##设置污点效果为NoSchedule表示不能容忍此污点的新的pod将不会在node02上建立
#已经运行的则不会有影响 [rootmaster01 Taint]#vim demo1.yaml
[rootmaster01 Taint]#cat demo1.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: demo1-myapplabels:app: demo1-myapp
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: demo1-myapptemplate:metadata:labels:app: demo1-myappspec:containers:- name: myapp-affinityimage: soscscs/myapp:v1ports:- containerPort: 80 由于node02被设置了污点所以所有的pod实例都会被调度到node01节点上 注释 所以在设置污点时最好新建一个标签或在hostname主机标签等、各node节点值不一样的标签上设置污点 带有污点的节点可以使用nodeName选项绕过Scheduler调度创建 去除污点 二、容忍(Tolerations)
设置了污点的 Node 将根据 taint 的 effect:NoSchedule、PreferNoSchedule、NoExecute 和 Pod 之间产生互斥的关系Pod 将在一定程度上不会被调度到 Node 上。但我们可以在 Pod 上设置容忍(Tolerations)意思是设置了容忍的 Pod 将可以容忍污点的存在可以被调度到存在污点的 Node 上。
2.1容忍的定义
作用通过配置容忍管理员可以控制Pod在具有特定污点的节点上的行为从而实现资源的精细管理和隔离。例如可以使用容忍来确保某些Pod只能运行在具有特定硬件或软件特性的节点上或者防止Pod被驱逐到不受信任的节点上
位置容忍定义在Pod的spec.tolerations字段中。
2.2容忍的组成
容忍通常包含以下几个部分
键Key与污点的键相匹配。
值Value与污点的值相匹配。如果不指定值Pod将容忍所有值的同名污点。
效应Effect与污点的效应相匹配。常见的效应包括NoSchedule、PreferNoSchedule和NoExecute。
容忍期限TolerationSeconds仅对NoExecute效应有效指定Pod在节点被赋予NoExecute污点后能够继续在该节点上运行的时间以秒为单位。超过这个时间后Pod将被驱逐。
操作符Operator用于指定容忍与污点的匹配方式。常见的操作符包括Equal和Exists。Equal要求键、值和效应都完全匹配而Exists只要求键和效应匹配。
2.3容忍的配置与管理
[rootmaster01 Taint]#vim demo2.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: myapp01labels:app: myapp01
spec:containers:- name: with-node-affinityimage: soscscs/myapp:v1tolerations: #定义Pod可以容忍的节点污点- key: check #污点的键。Pod可以容忍具有这个键的污点operator: Equal #定义如何与污点的值进行比较。Equal表示Pod仅容忍具有指定值的污点value: nihao effect: NoExecute #污点的效应tolerationSeconds: 60 #当Pod所在的节点被添加了匹配的污点后Pod可以继续在该节点上运行的时间秒#其中的 key、vaule、effect 都要与 Node 上设置的 taint 保持一致
#operator 的值为 Exists 将会忽略 value 值即存在即可
#tolerationSeconds 用于描述当 Pod 需要被驱逐时可以在 Node 上继续保留运行的时间#operator表示如何与污点的值进行比较此参数有Equal与Exists两个选项
#Equal
Pod将仅容忍节点上键key和值value与toleration中指定的键和值相匹配的污点。
例如node01节点上的plaa当toleration定义键和值为pla与a它会容忍plab则不会容忍
如果value字段在容忍中未指定则Equal操作符默认会使用空字符串作为值进行比较。#Exists
当operator设置为Exists时Pod将容忍所有具有指定键key的污点而不管它们的值value
是什么。这允许Pod容忍同一类别即具有相同键的所有污点而不必指定特定的值。
例如当有pla这个键的所有节点都设置污点时不需要指定值所有含有pla键的节点都会被容忍---
tolerationSeconds允许pod存在时间
表示当Pod所在的节点被添加了匹配的污点后Pod还可以继续在该节点上运行的时间秒
例如上述文件中设置为40表示该pod在有污点的节点上创建后如果污点没有被删除它只会
在节点上存在60秒60秒后将会被删除容忍部署 vim demo2.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: myapp01labels:app: myapp01
spec:containers:- name: with-node-affinityimage: soscscs/myapp:v1tolerations:- key: checkoperator: Equalvalue: aeffect: NoExecutetolerationSeconds: 60 kubectl taint node node02 checka:NoExecutekubectl apply -f demo2.yamlkubectl get pods -owide -w 这里我们可以看到60秒后自动将污点进行了剔除也就是我们设置了容忍60秒这台机器有污点但是还是会调度在这台机器上持续60秒60秒左右后离开该机器 #其中的 key、vaule、effect 都要与 Node 上设置的 taint 保持一致 #operator 的值为 Exists 将会忽略 value 值即存在即可 #tolerationSeconds 用于描述当 Pod 需要被驱逐时可以在 Node 上继续保留运行的时间 2.4其它注意事项
当不指定 key 值时表示容忍所有的污点 key tolerations:- operator: Exists
当不指定 effect 值时表示容忍所有的污点作用 tolerations:- key: keyoperator: Exists
有多个 Master 存在时防止资源浪费可以如下设置
kubectl taint node Master-Name node-role.kubernetes.io/master:PreferNoSchedule
//如果某个 Node 更新升级系统组件为了防止业务长时间中断可以先在该 Node 设置 NoExecute 污点把该 Node 上的 Pod 都驱逐出去
kubectl taint node node01 checkmycheck:NoExecute//此时如果别的 Node 资源不够用可临时给 Master 设置 PreferNoSchedule 污点让 Pod 可在 Master 上临时创建
kubectl taint node master node-role.kubernetes.io/master:PreferNoSchedule//待所有 Node 的更新操作都完成后再去除污点
kubectl taint node node01 checkmycheck:NoExecute-
三、资源优化
3.1多master使用
当有多个master存在时可以将备用的master的污点状态设置为PreferNoSchedule这样的话会尽可能避免此节点当其它节点不可调用资源顶峰、节点故障、节点更新等时可以使用master进行临时调度待资源恢复时再将pod转移
kubectl taint node Master-Name node-role.kubernetes.io/master:PreferNoSchedule
3.2Node更新
当某个node节点需要资源更新时为防止业务长时间中断可以依次升级node首先将需要升级的node节点设置污点将pod资源调度到其它node节点上如master资源充足也可以临时调用等到该节点升级完毕后去除污点。依次类推将所有节点更新升级
kubectl taint node node-name keyvalue:NoExecute
#设置污点
-------------------------------------------------------------------------------
kubectl taint node node-name key:NoExecute-
#去除污点
3.3维护操作
cordon 和 drain
##对节点执行维护操作
kubectl get nodes //将 Node 标记为不可调度的状态这样就不会让新创建的 Pod 在此 Node 上运行
kubectl cordon NODE_NAME #该node将会变为SchedulingDisabled状态//kubectl drain 可以让 Node 节点开始释放所有 pod并且不接收新的 pod 进程。drain 本意排水意思是将出问题的 Node 下的 Pod 转移到其它 Node 下运行
kubectl drain NODE_NAME --ignore-daemonsets --delete-local-data --force--ignore-daemonsets无视 DaemonSet 管理下的 Pod。
--delete-local-data如果有 mount local volume 的 pod会强制杀掉该 pod。
--force强制释放不是控制器管理的 Pod例如 kube-proxy。注执行 drain 命令会自动做了两件事情:
1设定此 node 为不可调度状态cordon)
2evict驱逐了 Pod//kubectl uncordon 将 Node 标记为可调度的状态
kubectl uncordon NODE_NAME
3.3.1cordon
作用阻止新的 Pods 被调度到该节点上。当一个节点被标记为 cordon 时已经在该节点上运行的 Pods 不会被驱逐但新的 Pods 不会被调度到这个节点。
使用场景通常用于节点的维护或升级确保在维护期间不会有新的工作负载被分配到该节点上。 使用cordon指令封锁节点 #其污点状态默认为node.kubernetes.io/unschedulable:NoSchedul 创建两个pod验证下 恢复调度使用 kubectl uncordon node01 命令可以恢复节点的调度状态允许新的 Pods 调度到该节点上。
[rootmaster01 data]#kubectl uncordon node01
node/node01 uncordoned
[rootmaster01 data]#kubectl describe nodes node01|grep -i taints
Taints: none 3.3.2 drain
作用驱逐节点上的所有 Pods即将它们从节点上移除并重新调度到其他可用的节点上。在执行 drain 操作时可以指定一些选项如忽略 DaemonSets 管理的 Pods或者强制驱逐即使 Pods 有对应的容忍度。
使用场景当需要对某个节点进行维护、升级或删除时可以使用 drain 命令来确保节点上的 Pods 被安全地迁移到其他节点。
命令示例
kubectl drain node01基本驱逐命令会驱逐节点上的所有 Pods除了 DaemonSets 管理的 Pods。kubectl drain node01 --ignore-daemonsetstrue忽略 DaemonSets 管理的 Pods驱逐其他所有 Pods。kubectl drain node01 --force --ignore-daemonsets --delete-local-data强制驱逐所有 Pods包括 DaemonSets并删除 Pods 的本地数据。注意使用 --force 选项可能会导致数据丢失请确保在使用前备份重要数据。 kubectl drain node02 --ignore-daemonsets --delete-emptydir-data --force 恢复调度和 cordon 一样使用 kubectl uncordon node1 命令可以恢复节点的调度状态。
[rootmaster01 Taint]#kubectl uncordon node02
node/node02 uncordoned
[rootmaster01 Taint]#kubectl describe node node02 |grep -i taint
Taints: none注执行 drain 命令会自动做了两件事情: 1设定此 node 为不可调度状态cordon) 2evict驱逐了 Pod 简单来说 cordon的作用类似于NoSchedule drain的作用类似于NoExecute 3.3.3污点、容忍和驱逐 污点是一种用于标记node节点的属性它会阻止调度器在该节点上进行创建Pod容忍用于标记Pod可以在哪些Node节点调度运行如果一个节点拥有Pod容忍度中指定taint污点那么该节点上就可以调度Pod驱逐是指K8S集群中删除Pod的过程Pod可以会被驱逐因为节点已经无法继续运行或者因为需要将Pod从一个节点转移到另一个节点 资源不足、硬件升级、 软件升级等情况会用到驱逐 驱逐Node节点出去进行版本升级升级结束后再加入 四、Pod启动阶段相位 phase
4.1Pod启动阶段
Pod 创建完之后一直到持久运行起来中间有很多步骤也就有很多出错的可能因此会有很多不同的状态。
一般来说pod 这个过程包含以下几个步骤
1调度到某台 node 上。kubernetes 根据一定的优先级算法选择一台 node 节点将其作为 Pod 运行的 node 2拉取镜像 3挂载存储配置等 4运行起来。如果有健康检查会根据检查的结果来设置其状态。 Pod启动阶段 第一步controller manager管理的控制器创建pod副本 第二步scheduler调度器根据调度算法选择最合适的node节点调度pod 第三步kubelet拉取镜像 第四步kubelet挂载存储卷 第五步kubelet创建并运行容器 第六步kubelet根据容器探针的探测结果设置Pod状态 4.2phase 的可能状态有
Pending表示APIServer创建了Pod资源对象并已经存入了etcd中但是它并未被调度完成比如还没有调度到某台node上或者仍然处于从仓库下载镜像的过程中。RunningPod已经被调度到某节点之上并且Pod中所有容器都已经被kubelet创建。至少有一个容器正在运行或者正处于启动或者重启状态也就是说Running状态下的Pod不一定能被正常访问。Succeeded有些pod不是长久运行的比如job、cronjob一段时间后Pod中的所有容器都被成功终止并且不会再重启。需要反馈任务执行的结果。FailedPod中的所有容器都已终止了并且至少有一个容器是因为失败终止。也就是说容器以非0状态退出或者被系统终止比如 command 写的有问题。Unknown表示无法读取 Pod 状态通常是 kube-controller-manager 无法与 Pod 通信。 五、k8s常见的排障手段
在k8s的操作中由于组件较多任何一步有错误都可能导致整个k8s集群陷入不可以状态下面我就结合工作中的一些操作做一总结
5.1环境设置
防火墙策略、核心防护可能会导致节点之间无法通信
swap分区会导致kubelet无法启动kubelet无法启动意味着网络插件与kube-proxy容器无法启动
集群信息使用kubectl get node查看集群信息确保节点之间通信正常
5.2pod事件处理
kubectl describe 资源类型 资源名称查看资源详细信息
kubectl get events指令查看所有事件信息并使用grep过滤关键字
kubectl exec –it pod_name bash 进入容器查看只限于处于Running状态
kubectl logs pod_name查看pod日志在Failed状态下
journalctl -xefu kubelet查看kubelet日志 //查看Pod事件
kubectl describe TYPE NAME_PREFIX //查看Pod日志Failed状态下
kubectl logs POD_NAME [-c Container_NAME]//进入Pod状态为running但是服务没有提供
kubectl exec –it POD_NAME bash//查看集群信息
kubectl get nodes//发现集群状态正常
kubectl cluster-info//查看kubelet日志发现
journalctl -xefu kubelet 5.3针对组件故障 kubectl get nodes 查看node节点运行状态
kubectl describe nodes node节点名称 查看node节点的详细信息和资源描述
kubectl get cs 查看master组件的健康状态
kubectl cluster-info 查看集群信息journalctl -u -f kubelet 跟踪查看kubelet进程日志 5.4针对pod故障 kubectl get pods -o wide 查看Pod的运行状态和就绪状态
kubectl describe pods|其它资源类型 资源名称 查看资源的详细信息和事件描述主要是针对处于Pending状态的故障
kubectl logs Pod资源名称 -c 容器名称 -f -p 查看Pod容器的主进程日志主要是针对进入Running状态后的故障比如Failed异常问题
kubectl exec -it Pod资源名称 -c 容器名称 sh|bash 进入Pod容器查看容器内部相关的状态信息比如进程、端口、文件、流量等状态信息
kubectl debug -it Pod资源名称 --image临时工具容器的镜像名 --target目标容器 在Pod中创建临时工具容器进入目标容器进行调试主要针对没有调试工具的容器使用
nsenter -n --target 容器ID 在Pod容器宿主机使用nsenter转换网络namespace直接在宿主机进入目标容器的网络命名空间进行抓包等调试工作 5.5针对网络故障 kubectl get svc 查看service资源的clusterIP、port、nodePort等信息
kubectl describe svc svc资源名称 查看service资源的标签选择器、endpoints端点等信息
kubectl get pods --show-lables 查看Pod的标签
