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集群节点规划

集群利用 Kubernetes 节点角色标签 node-role.kubernetes.io/<role> 来为节点分配不同的角色。为了描述方便，我们将此类标签称为角色标签。

默认情况下，集群包含两种类型的节点：控制平面节点和工作节点，分别用于承载控制平面工作负载和应用工作负载。

在集群中：

  • 控制平面节点带有角色标签 node-role.kubernetes.io/control-plane。

    注意：

    在 Kubernetes v1.24 之前，社区也使用标签 node-role.kubernetes.io/master 来标记控制平面节点。为兼容历史版本，两个标签均被视为识别控制平面节点的有效标签。

  • 工作节点默认没有角色标签，但你可以根据需要显式为工作节点分配角色标签 node-role.kubernetes.io/worker。

除了这些默认的角色标签外，你还可以在工作节点上定义自定义角色标签，以进一步将其划分为不同的功能类型。例如：

  • 你可以添加角色标签 node-role.kubernetes.io/infra，将节点指定为 infra 节点，用于承载基础设施组件。

  • 你可以添加角色标签 node-role.kubernetes.io/log，将节点指定为 log 节点，专门用于承载日志组件。

本文档将指导你如何创建 infra 节点和自定义角色节点，并将工作负载迁移到这些节点上。

目录

在非不可变集群上创建 Infra 节点

默认情况下，集群仅包含控制平面节点和工作节点。如果你想将某些工作节点指定为专门承载基础设施组件的 infra 节点，需要手动为这些节点添加相应的角色标签和污点。

注意：

本节操作仅适用于非不可变集群。即以下操作不支持在云集群（如通过 Alauda Container Platform EKS Provider 集群插件部署的 EKS 托管集群）、第三方集群或节点使用不可变操作系统的集群上执行。

添加 Infra 节点

步骤 1：为节点资源添加 Infra 角色标签

kubectl label nodes 192.168.143.133 node-role.kubernetes.io/infra="" --overwrite

该命令为节点 192.168.143.133 添加 infra 角色标签：node-role.kubernetes.io/infra: ""，表示该节点为 infra 节点。

步骤 2：为节点资源添加污点

为防止其他工作负载调度到 infra 节点，添加污点。

kubectl taint nodes 192.168.143.133 node-role.kubernetes.io/infra=reserved:NoSchedule

该命令为节点 192.168.143.133 添加污点 node-role.kubernetes.io/infra=reserved:NoSchedule，表示只有容忍该污点的应用才能调度到此节点。

步骤 3：验证标签和污点

检查节点是否已被赋予 infra 角色标签和污点：

# kubectl describe node 192.168.143.133
Name:               192.168.143.133
Roles:              infra
Labels:             node-role.kubernetes.io/infra=reserved
                    ...
Taints:             node-role.kubernetes.io/infra=reserved:NoSchedule

输出表明节点 192.168.143.133 已被配置为 infra 节点，并带有污点 node-role.kubernetes.io/infra=reserved:NoSchedule。

将 Pod 迁移到 Infra 节点

如果你想将特定 Pod 调度到 infra 节点，需要进行如下配置：

  • 使用 nodeSelector 指定 infra 角色标签。
  • 配置对应的容忍污点。

下面是一个配置为运行在 infra 节点上的 Deployment 示例清单。

apiVersion: apps/v1
kind: Pod
metadata:
  name: infra-pod-demo
  namespace: default
spec:
  ...
  nodeSelector:
    node-role.kubernetes.io/infra: ""
  tolerations:
  - effect: NoSchedule
    key: node-role.kubernetes.io/infra
    value: reserved
    operator: Equal
  ...

nodeSelector 确保 Pod 仅调度到带有标签 node-role.kubernetes.io/infra: "" 的节点， 容忍配置允许 Pod 容忍污点 node-role.kubernetes.io/infra=reserved:NoSchedule。

通过这些配置，Pod 将被调度到 infra 节点。

注意：

通过 OLM Operator 或集群插件安装的 Pod 不一定能迁移到 infra 节点，是否支持迁移取决于各 Operator 或集群插件的配置。

自定义节点规划

除了 infra 节点，你可能还希望将工作节点指定为其他专用用途——例如承载日志组件、存储服务或监控代理。

你可以通过为工作节点分配更多自定义角色标签及相应污点，将其转变为自定义角色节点。

定义自定义角色节点的一般步骤

流程与创建 infra 节点类似。

步骤 1：添加自定义角色标签

kubectl label nodes <node> node-role.kubernetes.io/<role>="" --overwrite

将 <role> 替换为你期望的角色名称，如 monitoring、storage 或 log。

步骤 2：添加对应污点

kubectl taint nodes <node> node-role.kubernetes.io/<role>=<value>:NoSchedule

将 <role> 替换为自定义角色名称，<value> 替换为有意义的描述符，如 reserved 或 dedicated。该值为可选，但有助于文档说明和清晰度。

步骤 3：验证配置

kubectl describe node <node>

确保 Labels 和 Taints 字段反映了你的自定义角色配置。

示例：创建专门用于日志组件的节点

如果你想创建专门安装日志组件的节点，可以添加 log 角色。具体操作如下。

步骤 1：添加 Log 角色标签

kubectl label nodes 192.168.143.133 node-role.kubernetes.io/log="" --overwrite

该标签表示该节点被指定用于日志相关工作负载。

步骤 2：为节点添加污点

kubectl taint nodes 192.168.143.133 node-role.kubernetes.io/log=reserved:NoSchedule

该污点防止未容忍该污点的工作负载调度到该节点。

步骤 3：验证标签和污点

Name:               192.168.143.133
Roles:              log
Labels:             node-role.kubernetes.io/log=reserved
                    ...
Taints:             node-role.kubernetes.io/log=reserved:NoSchedule

这表明节点已成功配置为 log 节点，并带有相应的标签和污点。

通过以上实践，你可以根据节点的预期用途有效地划分 Kubernetes 节点，提升工作负载隔离性，确保特定组件部署到配置合适的节点上。

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