235 lines
12 KiB
Markdown
235 lines
12 KiB
Markdown
---
|
||
assignees:
|
||
- caesarxuchao
|
||
- dchen1107
|
||
|
||
title: Nodes
|
||
redirect_from:
|
||
- "/docs/admin/node/"
|
||
- "/docs/admin/node.html"
|
||
- "/docs/concepts/nodes/node/"
|
||
- "/docs/concepts/nodes/node.html"
|
||
---
|
||
|
||
* TOC
|
||
{:toc}
|
||
|
||
|
||
## Node 是什么？
|
||
|
||
|
||
`Node` 是 Kubernetes 的工作节点，以前叫做 `minion`。取决于你的集群，Node 可以是一个虚拟机或者物理机器。每个 node 都有用于运行 [pods](/docs/user-guide/pods) 的必要服务，并由 master 组件管理。Node 上的服务包括 Docker、kubelet 和 kube-proxy。请查阅架构设计文档中 [The Kubernetes Node](https://git.k8s.io/community/contributors/design-proposals/architecture/architecture.md#the-kubernetes-node) 一节获取更多细节。
|
||
|
||
|
||
## Node 状态
|
||
|
||
|
||
一个 node 的状态包含以下信息:
|
||
|
||
* [地址](#地址)
|
||
* ~~[阶段](#阶段)~~ **已废弃**
|
||
* [条件](#条件)
|
||
* [容量](#容量)
|
||
* [信息](#信息)
|
||
|
||
|
||
下面对每个章节进行详细描述。
|
||
|
||
|
||
### 地址
|
||
|
||
|
||
这些字段组合的用法取决于你的云服务商或者裸金属配置。
|
||
|
||
* HostName：HostName 和 node 内核报告的相同。可以通过 kubelet 的 `--hostname-override` 参数覆盖。
|
||
* ExternalIP：通常是可以外部路由的 node IP 地址（从集群外可访问）。
|
||
* InternalIP：通常是仅可在集群内部路由的 node IP 地址。
|
||
|
||
|
||
### 阶段
|
||
|
||
|
||
一废弃：node 阶段已经不再使用。
|
||
|
||
|
||
### 条件
|
||
|
||
|
||
`conditions` 字段描述了所有 `Running` nodes 的状态。
|
||
|
||
|
||
| Node 条件 | 描述 |
|
||
| ---------------- | ---------------------------------------- |
|
||
| `OutOfDisk` | `True` 表示 node 的空闲空间不足以用于添加新 pods, 否则为 `False` |
|
||
| `Ready` | `True` 表示 node 是健康的并已经准备好接受 pods；`False` 表示 node 不健康而且不能接受 pods；`Unknown` 表示 node 控制器在最近 40 秒内没有收到 node 的消息 |
|
||
| `MemoryPressure` | `True` 表示 node 不存在内存压力 -- 即 node 内存用量低, 否则为 `False` |
|
||
| `DiskPressure` | `True` 表示 node 不存在磁盘压力 -- 即磁盘用量低, 否则为 `False` |
|
||
|
||
|
||
Node 条件使用一个 JSON 对象表示。例如，下面的响应描述了一个健康的 node。
|
||
|
||
```json
|
||
"conditions": [
|
||
{
|
||
"kind": "Ready",
|
||
"status": "True"
|
||
}
|
||
]
|
||
```
|
||
|
||
|
||
如果 Ready 条件处于状态 "Unknown" 或者 "False" 的时间超过了 `pod-eviction-timeout`(一个传递给 [kube-controller-manager](/docs/admin/kube-controller-manager/) 的参数)，node 上的所有 Pods 都会被 Node 控制器计划删除。默认的删除超时时长为**5分钟**。某些情况下，当 node 不可访问时，apiserver 不能和其上的 kubelet 通信。删除 pods 的决定不能传达给 kubelet，直到它重新建立和 apiserver 的连接为止。与此同时，被计划删除的 pods 可能会继续在分区 node 上运行。
|
||
|
||
|
||
在 1.5 版本之前的 Kubernetes 里，node 控制器会将不能访问的 pods 从 apiserver 中[强制删除](/docs/concepts/workloads/pods/pod/#force-deletion-of-pods)。但在 1.5 或更高的版本里，在node 控制器确认这些 pods 已经在集群里停运行前不会强制删除它们。你可以看到这些处于 "Terminating" 或者 "Unknown" 状态的 pods 可能在无法访问的 node 上运行。为了防止 kubernetes 不能从底层基础设施中推断出一个 node 是否已经永久的离开了集群，集群管理员可能需要手动删除这个 node 对象。从 Kubernetes 删除 node 对象将导致 apiserver 删除 node 上所有运行的 Pod 对象并释放它们的名字。
|
||
|
||
|
||
### 容量
|
||
|
||
|
||
描述 node 上的可用资源：CPU、内存和可以调度到 node 上的 pods 的最大数量。
|
||
|
||
|
||
### 信息
|
||
|
||
|
||
关于 node 的通用信息，例如内核版本、Kubernetes 版本（kubelet 和 kube-proxy 版本）、Docker 版本 （如果使用了）和 OS 名。这些信息由 Kubelet 从 node 搜集而来。
|
||
|
||
|
||
## 管理
|
||
|
||
|
||
与 [pods](/docs/user-guide/pods) 和 [services](/docs/user-guide/services) 不同，node 并不是在 Kubernetes 内部创建的：它是被外部的云服务商创建，例如 Google Compute Engine 或者你的集群中的物理或者虚拟机。这意味着当 Kubernetes 创建一个 node 时，它其实仅仅创建了一个对象来代表这个 node。创建以后，Kubernetes 将检查这个 node 是否可用。例如，如果你尝试使用如下内容创建一个 node：
|
||
|
||
```json
|
||
{
|
||
"kind": "Node",
|
||
"apiVersion": "v1",
|
||
"metadata": {
|
||
"name": "10.240.79.157",
|
||
"labels": {
|
||
"name": "my-first-k8s-node"
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
|
||
Kubernetes 会在内部创一个 node 对象（象征 node），并基于 `metadata.name` 字段（我们假设 `metadata.name` 能够被解析）通过健康检查来验证 node。如果 node 可用，意即所有必要服务都已运行，它就符合了运行一个 pod 的条件；否则它将被所有的集群动作忽略指导变为可用。请注意，Kubernetes 将保存不可用 node 的对象，除非它被客户端显式的删除。Kubernetes 将持续检查 node 是否变的可用。
|
||
|
||
|
||
当前，有3个组件同 Kubernetes node 接口交互：node 控制器、kubelet 和 kubectl。
|
||
|
||
|
||
### Node 控制器
|
||
|
||
|
||
Node 控制器是一个 Kubernetes master 组件，管理 nodes 的方方面面。
|
||
|
||
|
||
Node 控制器在 node 的生命周期中扮演了多个角色。第一个是当 node 注册时为它分配一个 CIDR block（如果打开了 CIDR 分配）。
|
||
|
||
|
||
第二个是使用云服务商提供了可用节点列表保持 node 控制器内部的 nodes 列表更新。如果在云环境下运行，任何时候当一个 node 不健康时 node 控制器将询问云服务 node 的虚拟机是否可用。如果不可用，node 控制器会将这个 node 从它的 nodes 列表删除。
|
||
|
||
|
||
第三个是监控 nodes 的健康情况。Node 控制器负责在 node 不能访问时（也即是 node 控制器因为某些原因没有收到心跳，例如 node 宕机）将它的 NodeStatus 的 NodeReady 状态更新为 ConditionUnknown。后续如果 node 持续不可访问，Node 控制器将删除 node 上的所有 pods（使用优雅终止）。（默认情况下 40s 开始报告 ConditionUnknown，在那之后 5m 开始删除 pods。）Node 控制器每隔 `--node-monitor-period` 秒检查每个 node 的状态。
|
||
|
||
|
||
在 Kubernetes 1.4 中我们更新了 node 控制器逻辑以更好的处理大批量 nodes 访问 master 出问题的情况（例如 master 的网络出了问题）。从 1.4 开始，node 控制器在决定删除 pod 之前会检查集群中所有 nodes 的状态。
|
||
|
||
|
||
大部分情况下， node 控制器把删除频率限制在每秒 `--node-eviction-rate` 个（默认为 0.1）。这表示它在 10 秒钟内不会从超过一个 node 上删除 pods。
|
||
|
||
|
||
当一个 availability zone 中的 node 变为不健康时，它的删除行为将发生改变。Node 控制器会同时检查 zone 中不健康（NodeReady 状态为 ConditionUnknown 或 ConditionFalse）的 nodes 的百分比。如果不健康 nodes 的部分超过 `--unhealthy-zone-threshold` （默认为 0.55），删除速率将会减小：如果集群较小（意即小于等于 `--large-cluster-size-threshold` 个 nodes - 默认为50），删除将会停止，否则删除速率将降为每秒 `--secondary-node-eviction-rate` 个（默认为 0.01）。在单个 availability zone 实施这些策略的原因是当一个 availability zone 可能从 master 分区时其它的仍然保持连接。如果你的集群没有跨越云服务商的多个 availability zones，那就只有一个 availability zone（整个集群）。
|
||
|
||
|
||
在多个 availability zones 分布你的 nodes 的一个关键原因是当整个 zone 故障时，工作负载可以转移到健康的 zones。因此，如果一个 zone 中的所有 nodes 都不健康时，node 控制器会以正常的速率 `--node-eviction-rate` 删除。在所有的 zones 都不健康（也即集群中没有健康 node）的极端情况下，node 控制器将假设 master 的连接出了某些问题，它将停止所有删除动作直到一些连接恢复。
|
||
|
||
|
||
从 Kubernetes 1.6 开始，NodeController 还负责删除运行在拥有 `NoExecute` taints 的 nodes 上的 pods，如果这些 pods 没有 tolerate 这些 taints。此外，作为一个默认禁用的 alpha 特性，NodeController 还负责根据 node 故障（例如 node 不可访问或没有 ready）添加 taints。请查看 [这个文档](/docs/concepts/configuration/assign-pod-node/#taints-and-tolerations-beta-feature)了解关于 `NoExecute` taints 和这个 alpha 特性。
|
||
|
||
|
||
### Nodes 自注册
|
||
|
||
|
||
当 kubelet 标志 `--register-node` 为 true （默认）时，它会尝试向 API 服务注册自己。这是首选模式，被绝大多数发行版选用。
|
||
|
||
|
||
对于自注册模式，kubelet 使用下列参数启动：
|
||
|
||
- `--api-servers` - apiservers 地址。
|
||
- `--kubeconfig` - 用于向 apiserver 验证自己的凭据路径。
|
||
- `--cloud-provider` - 如何从云服务商读取关于自己的元数据。
|
||
- `--register-node` - 自动向 API 服务注册。
|
||
- `--register-with-taints` - 使用 taints 列表（逗号分隔的 `<key>=<value>:<effect>`）注册 node。当 `register-node` 为 false 时无效。
|
||
- `--node-ip` - node IP 地址。
|
||
- `--node-labels` - 向集群注册时给 node 添加的 labels。
|
||
- `--node-status-update-frequency` - 指定 kubelet 向 master 发送状态的频率。
|
||
|
||
|
||
目前，任何 kubelet 都被授权可以创建/修改任意 node 资源，但通常只对自己的进行创建/修改。（未来我们计划只允许一个 kubelet 修改它自己 node 的资源。）
|
||
|
||
|
||
#### 手动 Node 管理
|
||
|
||
|
||
集群管理员可以创建及修改 node 对象。
|
||
|
||
|
||
如果管理员希望手动创建 node 对象，请设置 kubelet 标记 `--register-node=false`。
|
||
|
||
|
||
管理员可以修改 node 资源（忽略 `--register-node` 设置）。修改包括在 node 上设置 labels及标记它为不可调度。
|
||
|
||
|
||
Nodes 上的 labels 可以和 pods 的 node selectors 一起使用来控制调度，例如限制一个 pod 只能在一个符合要求的 nodes 子集上运行。
|
||
|
||
|
||
标记一个 node 为不可调度的将防止新建 pods 调度到那个 node 之上，但不会影响任何已经在它之上的 pods。这是重启 node 等操作之前的一个有用的准备步骤。例如，标记一个 node 为不可调度的，执行以下命令：
|
||
|
||
```shell
|
||
kubectl cordon $NODENAME
|
||
```
|
||
|
||
|
||
请注意，被 daemonSet 控制器创建的 pods 将忽略 Kubernetes 调度器，且不会遵照 node 上不可调度的属性。这个假设基于守护程序属于节点机器，即使在准备重启而隔离应用的时候。
|
||
|
||
|
||
### Node 容量
|
||
|
||
|
||
Node 的容量（cpu 数量和内存容量）是 node 对象的一部分。通常情况下，在创建 node 对象时，它们会注册自己并报告自己的容量。如果你正在执行[手动 node 管理](#manual-node-administration)，那么你需要在添加 node 时手动设置 node 容量。
|
||
|
||
|
||
Kubernetes 调度器保证一个 node 上有足够的资源供其上的所有 pods 使用。它会检查 node 上所有容器要求的总和不会超过 node 的容量。这包括所有 kubelet 启动的容器，但不包含 Docker 启动的容器和不在容器中的进程。
|
||
|
||
|
||
如果希望显式的为非 pod 进程预留资源，你可以创建一个占位 pod。使用如下模板：
|
||
|
||
```yaml
|
||
apiVersion: v1
|
||
kind: Pod
|
||
metadata:
|
||
name: resource-reserver
|
||
spec:
|
||
containers:
|
||
- name: sleep-forever
|
||
image: gcr.io/google_containers/pause:0.8.0
|
||
resources:
|
||
requests:
|
||
cpu: 100m
|
||
memory: 100Mi
|
||
```
|
||
|
||
|
||
设置 `cpu` 和 `memory` 值为你希望预留的资源量。将文件放在清单文件夹中（kubelet 的 `--config=DIR` 标志）。当你希望预留资源时，在每个 kubelet 上都这样执行。
|
||
|
||
|
||
## API 对象
|
||
|
||
|
||
Node 是 Kubernetes REST API 的顶级资源。更多关于 API 对象的细节可以在这里找到： [Node API
|
||
object](/docs/api-reference/{{page.version}}/#node-v1-core).``
|