一,node的隔离与恢复
在 kubernetes 集群中,node 的隔离与恢复通常可以通过以下方式实现:
- 使用 taints 和 tolerations 实现隔离
taints 和 tolerations 是 kubernetes 中用于节点调度的机制。通过给节点添加 taints(污点),可以让节点拒绝某些特定的 pod 调度。而对于需要运行在这些节点上的 pod,我们需要在 pod 的定义中设置 tolerations(容忍度)来允许它们被调度到这些污点节点上。
例如,我们可以使用以下命令将一个污点添加到 node 上:
kubectl taint nodes <node-name> key=value:taint-effect
其中 key
和 value
用于指定污点的名称和值,taint-effect
用于指定污点对应的效果,包括 noschedule
、prefernoschedule
和 noexecute
。
然后,在定义 pod 时,我们需要为它设置 tolerations:
tolerations:
- key: "key"
operator: "equal"
value: "value"
effect: "noschedule"
这样就可以让这个 pod 能够被调度到带有相应污点的节点上了。
- 使用 node selector 实现隔离
另一种实现隔离的方式是使用 node selector。node selector 允许你根据标签选择要运行 pod 的节点。如果某个节点没有符合条件的标签,那么就不会被选中来运行 pod。
例如,我们可以使用以下命令为一个节点添加标签:
kubectl label nodes <node-name> key=value
然后,在定义 pod 时,我们需要为它设置 node selector:
nodeselector:
key: value
这样就可以让这个 pod 只能被调度到带有相应标签的节点上了。
- 使用 daemonset 实现恢复
在 kubernetes 中,daemonset 是用于在每个节点上运行一个副本的控制器。通过使用 daemonset,我们可以确保每个节点都运行了某个特定的 pod 副本。
如果某个节点出现故障或者被移除了,kubernetes 会自动将该节点上对应的 pod 删除,并在其他可用节点上重新创建一个新的 pod 副本。这样就可以实现对 node 的快速恢复。
在 kubernetes 集群中实现 node 的隔离和恢复通常需要结合多种技术手段进行综合应用。
二,node的扩容
在 kubernetes 集群中,可以通过以下步骤实现 node 的扩容:
- 准备新的节点
首先,需要准备一个或多个新的节点用于扩容。这些节点可以是物理机器、虚拟机或者云主机等。
- 安装 kubernetes 软件
在新的节点上安装和配置 kubernetes 软件。具体来说,需要安装 kubelet、kube-proxy 和 container runtime 等组件,并确保它们能够正常运行。
- 加入集群
将新的节点加入到 kubernetes 集群中。这可以通过执行以下命令实现:
kubeadm join <master-ip>:<master-port> --token <token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash>
其中 <master-ip>
和 <master-port>
分别为 kubernetes 主节点的 ip 地址和端口号;<token>
为加入集群所需的令牌;<hash>
为 ca 证书哈希值。这些信息可以通过在主节点上执行 kubeadm token create
和 kubeadm token create --print-join-command
命令获取。
- 验证加入状态
检查新的节点是否已经成功加入到集群中。可以使用以下命令列出当前所有的节点:
kubectl get nodes
如果一切顺利,应该能够看到新增加的节点已经出现在列表中。
- 手动调度 pod
如果希望将某些特定的 pod 调度到新的节点上,可以使用 node selector 或 taints 和 tolerations 等技术手段来实现。例如,我们可以为新的节点设置标签,然后在 pod 定义中指定相应的 node selector,或者在新的节点上添加污点,并在需要运行该 pod 的节点上设置 tolerations。
- 自动调度 pod
最后,如果希望 kubernetes 能够自动将一些未调度的 pod 调度到新的节点上,可以考虑扩容集群中的其他组件,如 deployment、statefulset 等控制器。这些控制器会自动创建和管理多个副本,并确保它们均匀地分布在不同的节点上。
在 kubernetes 集群中进行 node 的扩容通常需要结合多种技术手段进行综合应用
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三,namespace与context集群环境共享与隔离
kubernetes 中的 namespace 和 context 都是用于实现多租户和多集群环境下资源共享和隔离的关键组件。
namespace 是 kubernetes 中用于将一个物理集群划分为多个虚拟集群的机制。通过在不同的 namespace 中创建和管理 pod、service、replicationcontroller 等资源对象,可以有效地隔离不同应用或用户之间的资源使用,并提供更细粒度的权限控制。例如,可以为每个团队或部门创建一个独立的 namespace,并将相应的应用部署到该 namespace 中。
context 则是 kubernetes cli 工具中用于管理多个 kubernetes 集群配置信息的机制。通过定义不同的 context,可以轻松地在不同的 kubernetes 集群之间进行切换,并且保持相应配置信息(如 api server 地址、认证信息等)隔离和安全。例如,可以定义两个 context 分别指向生产环境和测试环境中运行的 kubernetes 集群,并使用 kubectl config use-context
命令来快速切换。
同时,namespace 和 context 也可以结合起来使用,以实现更加复杂的场景下资源共享和隔离。例如,在一个大型企业内部,可能需要同时管理数十个 kubernetes 集群,并且需要为每个项目或部门创建独立的 namespace 来实现资源隔离。此时,可以为每个 kubernetes 集群配置一个独立的 context,并将相应的 namespace 对象映射到该 context 中,从而实现 namespace 和 context 的双重隔离和共享。
需要注意的是,在使用 namespace 和 context 时,必须确保正确地配置 rbac(基于角色的访问控制)策略,以限制用户或服务账户对资源对象的访问权限。另外,在多集群环境下还需要考虑网络互通、数据同步等问题,这些都需要根据具体情况进行详细设计和实现。
四,基于节点资源的pod驱逐机制
在 kubernetes 中,当节点资源(如 cpu、内存等)不足时,会触发 pod 驱逐机制,即根据一定的策略将某些 pod 从当前节点中驱逐出去,以释放资源供其他 pod 使用。pod 驱逐机制是 kubernetes 自我保护机制的一部分,旨在避免因资源耗尽导致整个集群崩溃。
kubernetes 支持多种 pod 驱逐策略,其中最常用的是基于优先级的策略。具体来说,在每个 node 上都有一个叫做 kubelet-eviction-manager 的守护进程负责监控该 node 上所有运行中的 pod,并根据配置的优先级和条件来判断哪些 pod 应该被驱逐。
在进行基于优先级的驱逐时,kubelet-eviction-manager 会根据下列原则进行判断:
- 优先保留有高优先级别需求的 pod。
- 当同一 namespace 下存在多个可被替代的 pod 时,则保留“最少就绪时间”较长的那个。
- 如果没有可被替代的低优先级别 pod,则考虑删除已经执行完成但未被标记为不可删除(非必要性)或者未设置 deadline 的低优先级别 pod。
- 如果仍然无法满足需求,则依次判断同一 node 上的其他 pod,直到满足条件或者所有 pod 都被判断过为止。
需要注意的是,pod 的优先级别、资源限制和 qos 等因素都会影响驱逐机制的决策结果。因此,在进行 pod 调度和管理时,必须合理设置这些参数,并确保在出现资源不足时能够正确地进行 pod 驱逐。同时,还应该定期监控集群中的资源使用情况,并及时采取措施以避免出现资源耗尽等问题。
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