Taint 和 Toleration（污点和容忍）

概述

Taint（污点）和 Toleration（容忍）是 Kubernetes 中用于控制 Pod 调度的重要机制。它们可以作用于 Node 和 Pod 上，目的是优化 Pod 在集群中的调度策略。

与节点亲和性（Node Affinity）不同，Taint 和 Toleration 采用排斥机制：

具有 Taint 的 Node 会排斥不能容忍该污点的 Pod
具有节点亲和性的 Node 和 Pod 则是相互吸引的关系

工作机制

Taint 和 Toleration 相互配合工作：

Node Taint：每个节点可以应用一个或多个 Taint，表示该节点不接受无法容忍这些污点的 Pod
Pod Toleration：为 Pod 设置 Toleration 后，该 Pod 可以（但不强制）被调度到具有相应 Taint 的节点上

Node Taint 管理

设置 Taint

为节点添加不同类型的污点：

# 禁止调度新 Pod
kubectl taint nodes node1 key1=value1:NoSchedule

# 驱逐现有 Pod 并禁止调度新 Pod
kubectl taint nodes node1 key1=value1:NoExecute

# 尽量避免调度（软限制）
kubectl taint nodes node1 key2=value2:PreferNoSchedule

删除 Taint

通过在键名后添加减号来删除污点：

kubectl taint nodes node1 key1:NoSchedule-
kubectl taint nodes node1 key1:NoExecute-
kubectl taint nodes node1 key2:PreferNoSchedule-

查看 Taint

检查节点上的所有污点：

kubectl describe nodes node1
# 或者使用 jsonpath 获取特定信息
kubectl get nodes node1 -o jsonpath='{.spec.taints}'

Pod Toleration 配置

在 Pod 的 spec.tolerations 字段中配置容忍设置：

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: example-pod
spec:
  tolerations:
  - key: "key1"
    operator: "Equal"
    value: "value1"
    effect: "NoSchedule"
  - key: "key1"
    operator: "Equal"
    value: "value1"
    effect: "NoExecute"
    tolerationSeconds: 3600
  - key: "maintenance"
    operator: "Exists"
    effect: "NoExecute"
    tolerationSeconds: 300
  containers:
  - name: app
    image: nginx

Toleration 字段说明

key：对应 Taint 的键名
operator：匹配操作符
- Equal：精确匹配键值对
- Exists：只要键存在即匹配（忽略 value）
value：对应 Taint 的值（operator 为 Exists 时可省略）
effect：污点效果类型
- NoSchedule：不调度新 Pod
- PreferNoSchedule：尽量不调度（软限制）
- NoExecute：驱逐现有 Pod 并不调度新 Pod
tolerationSeconds：Pod 被驱逐前的宽限时间（仅对 NoExecute 有效）

常见使用场景

专用节点

为特定工作负载预留节点：

# 标记节点为 GPU 专用
kubectl taint nodes gpu-node dedicated=gpu:NoSchedule

节点维护

临时隔离节点进行维护：

# 设置维护污点
kubectl taint nodes node1 maintenance=true:NoExecute

问题节点处理

处理有问题的节点：

# 标记问题节点
kubectl taint nodes problematic-node problem=disk-pressure:NoSchedule

内置 Taint

Kubernetes 会自动为节点添加一些内置污点：

node.kubernetes.io/not-ready：节点未就绪
node.kubernetes.io/unreachable：节点不可达
node.kubernetes.io/disk-pressure：磁盘压力
node.kubernetes.io/memory-pressure：内存压力
node.kubernetes.io/pid-pressure：PID 压力
node.kubernetes.io/network-unavailable：网络不可用

最佳实践

合理使用 Effect 类型：
- 使用 NoSchedule 进行长期规划
- 使用 PreferNoSchedule 作为软限制
- 谨慎使用 NoExecute 避免服务中断
设置合理的 tolerationSeconds：
- 为关键应用设置较长的宽限时间
- 为临时任务设置较短的宽限时间
结合其他调度策略：
- 与节点亲和性、Pod 反亲和性结合使用
- 配合资源限制和优先级类使用

参考资料

发布于: 2022/05/21 • 最后更新: 2025/07/23 • 编辑页面