kubernetes 节点排水维护 cordon, drain, uncordon

1.这三个命令是正式release的1.2新加入的命令,三个命令一起介绍,是因为三个命令配合使用可以实现节点的维护。在1.2之前,因为没有相应的命令支持,如果要维护一个节点,只能stop该节点上的kubelet将该节点退出集群,是集群不在将新的pod调度到该节点上。如果该节点上本生就没有pod在运行,则不会对业务有任何影响。如果该节点上有pod正在运行,kubelet停止后,master会发现该节点不可达,而将该节点标记为notReady状态,不会将新的节点调度到该节点上。同时,会在其他节点上创建新的pod替换该节点上的pod。这种方式虽然能够保证集群的健壮性,但是任然有些暴力,如果业务只有一个副本,而且该副本正好运行在被维护节点上的话,可能仍然会造成业务的短暂中断。

1.2中新加入的这3个命令可以保证维护节点时,平滑的将被维护节点上的业务迁移到其他节点上,保证业务不受影响。

如下图所示是一个整个的节点维护的流程(为了方便demo增加了一些查看节点信息的操作):

1)首先查看当前集群所有节点状态,可以看到共两个节点都处于ready状态;

kubectl get nodes
在这里插入图片描述
查看当前tomcat两个副本运行在node1两个节点上;
kubectl get pod -o wide
在这里插入图片描述
2)使用cordon命令将node1标记为不可调度;
kubectl cordon node1-192.168.52.132
在这里插入图片描述
再使用kubectl get nodes查看节点状态,发现node1虽然还处于Ready状态,但是同时还被禁能了调度,这意味着新的pod将不会被调度到node1上。
再查看tomcat状态,没有任何变化,两个副本仍运行在node1上;
kubectl get pod -o wide
在这里插入图片描述
3)执行drain命令,将运行在node1上运行的pod平滑的赶到其他节点上;
kubectl drain node1-192.168.52.132
在这里插入图片描述
再查看tomcat的状态发现,node1上的副本已经被迁移到node2上;这时候就可以对node1进行一些节点维护的操作,如升级内核,升级Docker等;
kubectl get pod -o wide
在这里插入图片描述
4)节点维护完后,使用uncordon命令解锁node1,使其重新变得可调度;
kubectl uncordon node1-192.168.52.132
检查节点状态,发现node1重新变回Ready状态。
kubectl get nodes

若想去掉某个节点,可以直接 只有kubectl delete node ip 则就会直接把节点删除了。

若想把这个节点再从新加入,只需要重启节点的kubelet kube-proxy 就可以了

2.Node节点禁止调度(平滑维护)方式- cordon,drain,delete

cordon、drain和delete三个命令都会使node停止被调度,后期创建的pod不会继续被调度到该节点上,但操作的暴力程度却不一样。

一、cordon 停止调度(不可调度,临时从K8S集群隔离)

影响最小,只会将node标识为SchedulingDisabled不可调度状态。
之后K8S再创建的pod资源,不会被调度到该节点。
旧有的pod不会受到影响,仍正常对外提供服务。
禁止调度命令"kubectl cordon node_name"。
恢复调度命令"kubectl uncordon node_name"。(恢复到K8S集群中,变回可调度状态)
二、drain 驱逐节点(先不可调度,然后排干)

首先,驱逐Node上的pod资源到其他节点重新创建。
接着,将节点调为SchedulingDisabled不可调度状态。
禁止调度命令"kubectl drain node_name --force --ignore-daemonsets --delete-local-data"
恢复调度命令"kubectl uncordon node_name"。(恢复到K8S集群中,变回可调度状态)
drain方式是安全驱逐pod,会等到pod容器应用程序优雅停止后再删除该pod。
drain驱逐流程:先在Node节点删除pod,然后再在其他Node节点创建该pod。所以为了确保drain驱逐pod过程中不中断服务(即做到"无感知"地平滑驱逐),必须保证要驱逐的pod副本数大于1,并且采用了"反亲和策略"将这些pod调度到不同的Node节点上了!也就是说,在"多个pod副本+反亲和策略"的场景下,drain驱逐过程对容器服务是没有影响的。
需要注意:

对节点执行维护操作之前(例如:内核升级,硬件维护等),您可以使用 kubectl drain 安全驱逐节点上面所有的 pod。
drain安全驱逐方式将会允许 pod 里面的容器遵循指定的 PodDisruptionBudgets 执行优雅中止。也就是说,drain安全驱逐可以做到:优雅地终止pod里的容器进程。
kubectl drain 返回成功表明所有的 pod (除了排除的那些)已经被安全驱逐(遵循期望优雅的中止期,并且没有违反任何应用程序级别的中断预算)。
然后,通过对物理机断电或者在云平台上删除节点所在的虚拟机,都能安全的将节点移除。
默认情况下,kubectl drain 会忽略那些不能杀死的系统类型的 pod。drain命令中需要添加三个参数:–force、–ignore-daemonsets、–delete-local-data

–force 当一些pod不是经 ReplicationController, ReplicaSet, Job, DaemonSet 或者 StatefulSet 管理的时候就需要用–force来强制执行 (例如:kube-proxy)
–ignore-daemonsets 无视DaemonSet管理下的Pod。即–ignore-daemonsets往往需要指定的,这是因为deamonset会忽略unschedulable标签(使用kubectl drain时会自动给节点打上不可调度标签),因此deamonset控制器控制的pod被删除后可能马上又在此节点上启动起来,这样就会成为死循环.因此这里忽略daemonset。
–delete-local-data 如果有mount local volumn的pod,会强制杀掉该pod。

drain禁止调度的操作步骤:

确定要排空的节点的名称

# kubectl get nodes

  

查看pod

# kubectl get po

命令node节点开始释放所有pod,并且不接收新的pod进程

# kubectl drain [node-name] --force --ignore-daemonsets --delete-local-data

此时可以对该node节点进行平滑维护,后续需要恢复到k8s集群中:

# kubectl uncordon [node-name]

delete 删除节点

首先,驱逐Node节点上的pod资源到其他节点重新创建。
驱逐流程:先在Node节点删除pod,然后再在其他Node节点上创建这些pod。
node节点删除,master失去对其控制,该节点从k8s集群摘除。
delete是一种暴力删除node的方式。在驱逐pod时是强制干掉容器进程,做不到优雅终止Pod。相比较而言,显然drain更安全。

Node节点平滑维护

通常情况下,如果要对K8S集群中的一台Node节点进行平滑维护,如升级或调整配置。正确的操作:

cordon临时从K8S集群隔离出来,标识为SchedulingDisabled不可调度状态。
drain排干该节点上的pod资源到其他node节点上。
对该节点展开平滑维护操作,如升级或调整配置。
uncordon恢复,重新回到K8S集群,变回可调度状态。
同时注意:为了确保drain驱逐pod的时候,容器应用服务不中断,必须满足:

要驱逐的pod副本数量必须大于1
要配置"反亲和策略",确保被驱逐的pod被调度到不同的Node节点上
deployment采用滚动更新,设置maxUnavailable为0,maxSurge为1

kubectl cordon   node1 #设置不可调度
kubectl uncordon node1 #恢复可调度
kubectl drain node1 --force --ignore-daemonsets #设置不可调度

实际应用

kubectl get nodes
kubectl get pod -A -o wide | grep cn-shenzhen.10.0.14.48 | grep yxyw  
kubectl drain cn-shenzhen.10.0.14.48 --force --ignore-daemonsets --delete-local-data
kubectl uncordon cn-shenzhen.10.0.14.48

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