在 Kubernetes 中，Taints 和 Tolerations 是实现节点调度的重要机制。本文将详细介绍 Taints 和 Tolerations 的概念，以及如何在 Kubernetes 中使用它们来实现节点调度。
Taints 和 Tolerations 的概念
Taints
Taints 是一种标记，可以应用到 Kubernetes 集群中的节点上。Taints 用于标记节点上的某些属性或者限制条件，例如节点是否有故障、节点是否需要维护、节点是否已经被占用等等。Taints 可以通过以下命令来添加：
kubectl taint nodes <node-name> <key>=<value>:<effect>
其中 <node-name> 是节点名称，<key>=<value> 是 Taint 的键值对，<effect> 是 Taint 的作用效果。<effect> 可以有三种类型：
NoSchedule：表示如果一个 Pod 没有匹配到对应的 Tolerations，那么它将不会被调度到这个节点上。PreferNoSchedule：表示如果一个 Pod 没有匹配到对应的 Tolerations，那么调度器会尽量避免将它调度到这个节点上，但是如果没有其他可用的节点，它仍然可能被调度到这个节点上。NoExecute：表示如果一个节点上已经存在一个 Pod，但是这个 Pod 没有匹配到对应的 Tolerations，那么该节点将会被污点化，并且该节点上已经存在的 Pod 将会被删除（默认情况下，该节点上的 Pod 会被驱逐）。
Tolerations
Tolerations 是一种标记，可以应用到 Kubernetes 中的 Pod 上。Tolerations 用于标记 Pod 对于 Taints 的容忍程度。如果一个 Pod 包含了与 Taints 匹配的 Tolerations，那么它就可以被调度到被污点化的节点上。Tolerations 可以通过以下命令来添加：
tolerations: - key: <key> operator: <operator> value: <value> effect: <effect> tolerationSeconds: <seconds>
其中 <key> 是 Taint 的键，<operator> 是操作符，可以是 Exists、Equal、NotEqual、ExistsInRange、ExistsNotInRange、LessThan 或者 GreaterThan。<value> 是 Taint 的值，<effect> 是 Taint 的作用效果，<seconds> 是 Pod 在容忍 Taint 之前需要等待的时间。如果 <seconds> 没有设置，那么 Pod 将会一直等待，直到 Taint 被删除或者 Pod 被删除为止。
在 Kubernetes 中使用 Taints 和 Tolerations 实现节点调度
使用 Taints 和 Tolerations 可以实现节点调度的多种场景。下面将介绍三种常见的使用场景。
场景一：防止 Pod 调度到特定的节点
如果希望防止 Pod 调度到特定的节点上，可以在这些节点上添加 Taint，然后在 Pod 上添加对应的 Tolerations。
例如，如果希望防止 Pod 调度到节点 node-1 上，可以在节点 node-1 上添加 Taint：
kubectl taint nodes node-1 node-role.kubernetes.io/master=:NoSchedule
然后在 Pod 的 YAML 文件中添加 Tolerations：
tolerations: - key: node-role.kubernetes.io/master operator: Exists effect: NoSchedule
这样，Pod 就不会被调度到节点 node-1 上。
场景二：限制 Pod 调度的节点
如果希望限制 Pod 只能被调度到特定的节点上，可以在这些节点上添加 Taint，然后在 Pod 上添加对应的 Tolerations。
例如，如果希望将 Pod 调度到节点 node-1 上，可以在节点 node-1 上添加 Taint：
kubectl taint nodes node-1 node-role.kubernetes.io/master=:NoSchedule
然后在 Pod 的 YAML 文件中添加 Tolerations：
tolerations: - key: node-role.kubernetes.io/master operator: Exists effect: NoSchedule tolerationSeconds: 300
这样，Pod 将会被调度到节点 node-1 上，并且在容忍 Taint 之前需要等待 300 秒。
场景三：从节点中删除 Pod
如果希望从节点中删除已经运行的 Pod，可以在节点上添加 Taint，并且设置 Taint 的作用效果为 NoExecute。
例如，如果希望从节点 node-1 中删除已经运行的 Pod，可以在节点 node-1 上添加 Taint：
kubectl taint nodes node-1 node-role.kubernetes.io/master=:NoExecute
然后在 Pod 的 YAML 文件中添加 Tolerations：
tolerations: - key: node-role.kubernetes.io/master operator: Exists effect: NoExecute tolerationSeconds: 300
这样，如果 Pod 没有匹配到对应的 Tolerations，那么它将会被删除。
示例代码
下面是一个完整的示例，演示如何在 Kubernetes 中使用 Taints 和 Tolerations 实现节点调度。
步骤一：创建 Taint
在节点 node-1 上创建 Taint：
kubectl taint nodes node-1 node-role.kubernetes.io/master=:NoSchedule
步骤二：创建 Pod
创建一个 Pod，将其调度到节点 node-1 上：
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------------------ ---步骤三：验证 Pod 是否被调度到了正确的节点上
使用以下命令检查 Pod 是否被调度到了节点 node-1 上：
kubectl get pods -o wide
输出应该类似于下面的内容：
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES nginx 1/1 Running 0 1m 10.244.2.2 node-1 <none> <none>
步骤四：删除 Taint
删除节点 node-1 上的 Taint：
kubectl taint nodes node-1 node-role.kubernetes.io/master-
步骤五：验证 Pod 是否被删除
使用以下命令检查 Pod 是否被删除：
kubectl get pods
输出应该为空。
结论
Taints 和 Tolerations 是 Kubernetes 中实现节点调度的重要机制。通过本文的介绍，读者可以了解到 Taints 和 Tolerations 的概念，以及如何在 Kubernetes 中使用它们来实现节点调度。希望本文对读者有所帮助。
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