2025，每天10分钟，跟我学K8S（二十七）- 对象属性 - 污点（Taint）

        上一篇文章里面提了一个新的知识点：调度。默认情况下master节点是不调度普通pod的。我们上节课通过<kubectl taint xx >  这条命令让master节点允许被调度，即允许普通pod在master节点上创建。

# 查看master节点是否允许调度，如果出现下面就说明不允许调度
# kubectl describe nodes k8s-master | grep Taint
Taints:             node-role.kubernetes.io/control-plane:NoSchedule
 
 
# 设置master允许调度节点
# kubectl taint nodes k8s-master node-role.kubernetes.io/control-plane:NoSchedule-
node/k8s-master untainted

        本章节来了解下K8S中的污点（Taint），

一、污点（Taint）的作用与类型

​1. 污点的作用

污点是定义在节点（Node）上的属性，用于 ​排斥不符合条件的 Pod 调度到该节点。通过污点可以实现：

• ​资源隔离：如限制 GPU 节点仅运行特定 Pod。
• 节点维护：在节点维护期间禁止新 Pod 调度。
• ​故障处理：自动标记故障节点并驱逐 Pod（如内存不足、磁盘压力等场景）。

​2. 污点的三种效果（Effect）​

​类型	​说明
​NoSchedule	新 Pod 无法调度到该节点（已运行的 Pod 不受影响）
​PreferNoSchedule	尽量不调度新 Pod 到该节点，但不强制
​NoExecute	新 Pod 无法调度到该节点，且已运行的 Pod 若不容忍污点会被驱逐（可设置驱逐延迟时间）

​3. 污点的配置命令

# 添加污点（示例：禁止调度到带有 SSD 磁盘的节点）
kubectl taint nodes k8s-master disktype=ssd:NoSchedule

# 删除污点
kubectl taint nodes node01 disktype=ssd:NoSchedule-

---

4. 分别举例

1. NoSchedule（禁止调度新 Pod）​

​场景: 禁止新 Pod 调度到该节点，但已运行的 Pod 不受影响。
典型用途：标记维护节点或专用节点（如 GPU 节点）。

节点添加污点，这里给node01节点添加gpu=ture:NoSchedule

# 节点添加污点（通过命令行操作）
kubectl taint nodes k8s-node01 gpu=ture:NoSchedule

查看node节点的taints，由于指给k8s-node01这一个节点打了污点，所以第一个master的值为null

# kubectl get nodes -o json | jq '.items[].spec.taints'
null
[
  {
    "effect": "NoSchedule",
    "key": "gpu",
    "value": "ture"
  }
]

配置yaml文件创建pod

# Pod 配置容忍度（YAML）
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: gpu-pod
spec:
  tolerations:
    - key: "gpu"         # 匹配污点的键
      operator: "Equal"  # 需键值精确匹配
      value: "ture"      # 污点的值
      effect: "NoSchedule"  # 效果必须一致
  containers:
    - name: nginx
      image: m.daocloud.io/docker.io/nginx

查看结果验证，不出意外创建的pod的去了master服务器

取消污点，就是在污点命令后面加一个<->。 再次查看污点，都为null了

root@k8s-master:~# kubectl taint nodes k8s-node01 gpu=ture:NoSchedule-
node/k8s-node01 untainted
root@k8s-master:~# kubectl get nodes -o json | jq '.items[].spec.taints'
null
null

2. PreferNoSchedule（尽量不调度新 Pod）​

​场景: 调度器尽量避免调度新 Pod 到该节点，但允许降级。
典型用途：非关键节点资源不足时的弹性调度。

 节点添加污点，这里给k8s-master节点添加disk=slow:PreferNoSchedule

# 节点添加污点（通过命令行操作）
kubectl taint nodes k8s-master disk=slow:PreferNoSchedule

查看node节点的taints，由于指给k8s-node01这一个节点打了污点，所以第2个node的值为null

# kubectl get nodes -o json | jq '.items[].spec.taints'
[
  {
    "effect": "PreferNoSchedule",
    "key": "disk",
    "value": "slow"
  }
]
null

配置yaml文件创建pod，

# cat tainted.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: app-pod
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: m.daocloud.io/docker.io/nginx

查看结果验证，不出意外创建的pod的去了node01服务器

3. NoExecute（驱逐现有 Pod）​

​场景：禁止新 Pod 调度，且驱逐已运行的不容忍该污点的 Pod（可设置驱逐延迟时间）。
典型用途：一般用于替换node节点或者升级node节点的时候。节点故障恢复、紧急维护。

节点添加污点，这里给k8s-node01节点添加maintenance=true:NoExecute

# 节点添加污点
kubectl taint nodes k8s-node01 maintenance=true:NoExecute

查看node节点的taints，由于指给k8s-node01这一个节点打了污点，所以第1个master的值为null

# kubectl get nodes -o json | jq '.items[].spec.taints'
null
[
  {
    "effect": "NoExecute",
    "key": "maintenance",
    "value": "true"
  }
]

 配置yaml文件创建pod，

# cat tainted.yaml 

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: critical-pod
spec:
  tolerations:
    - key: "maintenance"
      operator: "Exists"  # 仅需键存在，无需值匹配
      effect: "NoExecute"
      tolerationSeconds: 30  # 允许在节点存活 30s
  containers:
    - name: nginx
      image: m.daocloud.io/docker.io/nginx

查看结果验证，一开始这个pod被分配到了node01节点，但是30S后就销毁了。和上面预设的一致。由于pod没有设置重启策略，所以销毁后就不再存在了。

​二、容忍度（Toleration）的配置与匹配规则

​1. 容忍度的作用

上面的例子里面看到一半taint是和Toleration进行配合，互相选择，接下来讲解下Toleration的属性，其实上面的yaml例子已经有所展示。

容忍度是定义在 Pod 上的属性，允许 Pod ​忽略节点的污点，从而被调度到该节点。

​2. 容忍度的配置示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-pod
spec:
  tolerations:
  - key: "disktype"          # 匹配污点的键
    operator: "Equal"       # 操作符（Equal/Exists）
    value: "ssd"            # 匹配污点的值（operator=Equal时需指定）
    effect: "NoSchedule"    # 匹配污点的效果
    tolerationSeconds: 3600 # 仅对 NoExecute 有效，设置驱逐延迟时间[6,12](@ref)
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx

​3. 关键参数解析

​参数	​说明
​operator	- Equal：需匹配键和值； - Exists：仅需键存在，无需指定值
​effect	需与节点污点的效果一致（空值表示匹配所有效果）
​tolerationSeconds	仅对 NoExecute 有效，定义 Pod 在节点上的存活时间（单位：秒）

---

​三、典型应用场景

​1. 专用节点管理

• ​场景：将节点标记为专用（如 GPU 节点），仅允许特定 Pod 调度。
• ​配置：

# 节点添加污点
kubectl taint nodes gpu-node hardware=gpu:NoSchedule

​2. 节点维护与驱逐

• ​场景：节点维护时添加 NoExecute 污点，驱逐现有 Pod 并禁止新调度。
• ​配置：

kubectl taint nodes node01 maintenance=true:NoExecute

​3. 自动处理节点故障

Kubernetes 内置污点自动标记异常节点：

• node.kubernetes.io/not-ready：节点未就绪
• node.kubernetes.io/unreachable：节点不可达
• node.kubernetes.io/disk-pressure：磁盘压力过高

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​​四、调试与验证

1. ​查看节点污点：

kubectl describe node <node-name> | grep Taints

      2.​检查 Pod 容忍度：

kubectl describe pod <pod-name> | grep -A 5 Tolerations

      3.​模拟调度测试：

kubectl apply --dry-run=client -f pod.yaml

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​总结

​机制	​作用对象	​核心能力
​污点	节点	限制 Pod 调度，实现资源隔离与节点维护
​容忍度	Pod	允许 Pod 忽略污点，灵活调度到特定节点

通过合理使用污点与容忍度，可以实现精细化的 Pod 调度策略，提升集群资源利用率与稳定性。