跳到主要内容

Kubernetes 节点维护

介绍​

在Kubernetes集群中，节点（Node）是承载工作负载的物理或虚拟机器。为了确保集群的高可用性和稳定性，节点维护是必不可少的操作。节点维护可能涉及硬件升级、操作系统更新、资源扩展等任务。本文将详细介绍如何在Kubernetes中安全地执行节点维护，确保应用程序不受影响。

节点维护的基本概念​

节点维护的核心目标是在不影响集群整体运行的情况下，对单个节点进行维护操作。Kubernetes提供了多种机制来实现这一点，包括节点排空（Drain）、节点标记为不可调度（Cordon）和节点重新调度（Uncordon）。

节点排空（Drain）​

节点排空是指将节点上的所有Pod安全地迁移到其他节点上，以便对该节点进行维护。排空操作会确保Pod的优雅终止，并重新调度它们到其他可用节点。

节点标记为不可调度（Cordon）​

标记节点为不可调度意味着Kubernetes调度器将不再将新的Pod调度到该节点上。这通常用于准备节点维护，防止新的工作负载被分配到即将维护的节点。

节点重新调度（Uncordon）​

维护完成后，节点需要重新标记为可调度状态，以便Kubernetes调度器可以将新的Pod调度到该节点上。

节点维护的操作步骤​

1. 标记节点为不可调度​

首先，使用以下命令将节点标记为不可调度：

bash
kubectl cordon <node-name>

例如：

bash
kubectl cordon node-1

此命令将阻止新的Pod被调度到node-1上。

2. 排空节点​

接下来，使用以下命令排空节点上的所有Pod：

bash
kubectl drain <node-name> --ignore-daemonsets --delete-local-data

例如：

bash
kubectl drain node-1 --ignore-daemonsets --delete-local-data
备注

--ignore-daemonsets选项用于忽略DaemonSet管理的Pod，因为这些Pod通常需要在每个节点上运行。--delete-local-data选项用于删除使用本地存储的Pod。

3. 执行维护操作​

在节点排空后，您可以安全地执行维护操作，例如升级操作系统、更换硬件或调整资源配置。

4. 重新标记节点为可调度​

维护完成后，使用以下命令将节点重新标记为可调度：

bash
kubectl uncordon <node-name>

例如：

bash
kubectl uncordon node-1

此命令将允许Kubernetes调度器将新的Pod调度到node-1上。

实际案例​

假设您有一个三节点的Kubernetes集群，其中node-1需要升级操作系统。以下是操作步骤：

  1. 标记node-1为不可调度：

    bash
    kubectl cordon node-1

  2. 排空node-1上的所有Pod：

    bash
    kubectl drain node-1 --ignore-daemonsets --delete-local-data

  3. 升级node-1的操作系统。

  4. 重新标记node-1为可调度：

    bash
    kubectl uncordon node-1

通过以上步骤，您可以确保在升级过程中，集群中的应用程序不会受到影响。

总结​

节点维护是Kubernetes集群管理中的重要操作，确保集群的高可用性和稳定性。通过使用kubectl cordon、kubectl drain和kubectl uncordon命令，您可以安全地执行节点维护操作，避免对应用程序造成影响。

附加资源​

练习​

  1. 在一个测试集群中，尝试对一个节点执行排空操作，并观察Pod的重新调度过程。
  2. 模拟一个节点维护场景，使用kubectl cordon和kubectl uncordon命令，确保新的Pod不会被调度到维护中的节点上。