k8s调度机制:亲和性,污点,容忍
Kubernetes 调度机制:亲和性、污点与容忍全解析
在 Kubernetes 的调度机制中,有三个重要概念:节点亲和性、污点 和 **容忍 **。它们是 Kubernetes 调度的核心,决定了 Pod 是如何被调度到具体节点的。理解这三者之间的关系,可以帮助我们更精确地控制集群中的 Pod 调度。
1. 节点亲和性
什么是节点亲和性?
简单来说,节点亲和性就是让 Pod 主动选择节点 的机制。通过设置亲和性规则,你可以让 Pod 更倾向于调度到某些符合条件的节点。
适用场景:
- 需要特定硬件支持的任务,比如数据库 Pod 只想运行在带 SSD 存储的节点上。
- 性能要求高的业务,比如某些关键业务 Pod 只想跑在高性能节点上。
示例:
假设你想把某个业务 Pod 只调度到类型为 “high-performance” 的节点上,可以这么做:
nodeAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: "node-type"
operator: In
values:
- high-performance
2. 污点 (Taint)
什么是污点?
污点是节点主动设置的条件,表示 节点不愿意接受 Pod。你可以给节点加上污点,防止其他 Pod 被调度到这个节点上。
适用场景:
- GPU 节点通常只给 AI 训练任务使用,其他普通 Pod 需要被拒绝调度到这些节点。
- 节点出现故障时,可以通过污点避免新 Pod 调度到这个节点。
示例:
在 GPU 节点上设置污点,防止普通 Pod 调度到该节点:
kubectl taint nodes gpu-node type=gpu:NoSchedule
3. 容忍 (Toleration)
什么是容忍?
容忍就是 Pod 声明“我能忍受污点” 的机制。被污点标记的节点,不是所有的 Pod 都会被拒绝,只有那些声明了“容忍”这个污点的 Pod,才能顺利调度到这些节点上。
适用场景:
- 如果某个 Pod 想调度到 GPU 节点,必须声明容忍 GPU 的污点。
- 即便是有故障的节点,只要某个 Pod 有容忍该节点的污点,它仍然可以在该节点运行。
示例:
如果 Pod 要调度到被污点标记的 GPU 节点,它需要添加以下容忍设置:
tolerations:
- key: "type"
operator: "Equal"
value: "gpu"
effect: "NoSchedule"
Kubernetes 调度机制总结
机制 | 定义主体 | 控制方向 | 结果 |
---|---|---|---|
节点亲和性 (Node Affinity) | Pod | 主动选择节点 | 优先调度到符合条件的节点 |
污点 (Taint) | 节点 | 主动拒绝 Pod | 被污点标记的节点不接受 Pod |
容忍 (Toleration) | Pod | 主动声明“我能忍” | 只有带有容忍设置的 Pod 才能绕过污点 |
总结
Kubernetes 的调度机制可以用 “亲和性 + 污点 + 容忍” 三个词来概括:
- 亲和性:Pod 主动选择节点
- 污点:节点主动拒绝 Pod
- 容忍:Pod 声明“我能忍受这个污点”
这三者结合起来,就能灵活地控制 Pod 的调度方式,解决了 Kubernetes 中 Pod 调度的“正向匹配 + 反向隔离”问题。