Controla la programación con taints de nodo

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En esta página, se proporciona una descripción general de los taints de nodo en Google Kubernetes Engine (GKE). Los taints de nodo te ayudan a especificar los nodos en los que se deben ejecutar las cargas de trabajo.

Los clústeres de Autopilot solo admiten el uso de taints de nodo para la separación de cargas de trabajo. Si deseas obtener instrucciones, consulta Configura la separación de cargas de trabajo en GKE.

Descripción general

Cuando envías una carga de trabajo para que se ejecute en un clúster, el programador determina dónde colocar los pods asociados con la carga de trabajo. El programador es libre de colocar un pod en cualquier nodo que satisfaga los requisitos de recursos personalizados, de memoria y de CPU del pod.

Si tu clúster ejecuta una variedad de cargas de trabajo, es posible que desees ejercer cierto control sobre qué cargas de trabajo se pueden ejecutar en un grupo particular de nodos.

Un taint de nodo te permite marcar un nodo a fin de que el programador evite o impida su uso para ciertos pods. Una característica complementaria, las tolerancias, te permite designar pods que se pueden usar en nodos “tainted”.

Los taints y las tolerancias trabajan en conjunto para garantizar que los Pods no estén programados en nodos inapropiados.

Los taints son pares clave-valor asociados con un efecto. En la siguiente tabla, se enumeran los efectos disponibles:

Efecto	Descripción
NoSchedule	Los pods que no toleran este taint no están programados en el nodo. Los Pods existentes no se expulsan del nodo.
PreferNoSchedule	Kubernetes evita la programación de pods que no toleran este taint en el nodo.
NoExecute	El Pod se desaloja del nodo si ya está en ejecución en este y no está programado en el nodo si aún no está en ejecución en él.

Nota: Algunos Pods del sistema (por ejemplo, kube-proxy y fluent-bit) toleran todos los taints NoExecute y NoSchedule, y no se puede expulsar.

Ventajas de configurar los taints de nodo en GKE

Puedes agregar taints de nodos a clústeres y nodos en GKE o mediante el comando kubectl taint. Especificar taints de nodo en GKE tiene varias ventajas en comparación con kubectl:

• Los taints se conservan cuando un nodo se reinicia o se reemplaza.
• Los taints se crean automáticamente cuando se agrega a un grupo de nodos o clúster.
• Los taints se crean automáticamente durante el ajuste de escala automático del clúster.

Nota: Si quitas un taint de forma manual de uno de los nodos del grupo de nodos mediante kubectl, GKE no conserva los taints después de El nodo se reinicia.

Antes de comenzar

Antes de comenzar, asegúrate de haber realizado las siguientes tareas:

• Habilita la API de Kubernetes Engine de Google.
Habilitar la API de Kubernetes Engine de Google
• Si deseas usar Google Cloud CLI para esta tarea, instala y, luego, inicializa gcloud CLI. Si ya instalaste gcloud CLI, ejecuta gcloud components update para obtener la versión más reciente.
  Nota: Para las instalaciones de gcloud CLI existentes, asegúrate de configurar las propiedades compute/region y compute/zone. Cuando configuras las ubicaciones predeterminadas, puedes evitar errores en gcloud CLI como el siguiente: One of [--zone, --region] must be supplied: Please specify location.

Crea un clúster con taints de nodo

Cuando creas un clúster en GKE, puedes asignar taints de nodo al clúster. Esto asigna los taints a todos los nodos creados con el clúster.

Nota: Si creas un grupo de nodos, el grupo no hereda taints del clúster. Si deseas que haya taints en el grupo de nodos, debes usar la marca --node-taints cuando crees el grupo de nodos.

Si creas un clúster estándar con taints de nodo que tienen el efecto NoSchedule o NoExecute, GKE no puede programar algunos componentes administrados de GKE, como kube-dns o metrics-server en el grupo de nodos predeterminado que GKE crea cuando creas el clúster. GKE no puede programar estos componentes porque no tienen las tolerancias correspondientes para tus taints de nodo. Debes agregar un grupo de nodos nuevo que cumpla con una de las siguientes condiciones:

• No hay taints
• Un taint que tenga el efecto PreferNoSchedule
• El taint components.gke.io/gke-managed-components=true:NoSchedule

Cualquiera de estas condiciones permite que GKE programe los componentes administrados de GKE en el grupo de nodos nuevo.

Para obtener instrucciones, consulta Aísla las cargas de trabajo en nodos dedicados.

gcloud

Para crear un clúster con taints de nodo, ejecuta el siguiente comando:

gcloud container clusters create CLUSTER_NAME \
    --node-taints KEY=VALUE:EFFECT

Reemplaza lo siguiente:

• CLUSTER_NAME es el nombre del clúster nuevo.
• EFFECT: es uno de los siguientes valores de efectos: PreferNoSchedule, NoSchedule o NoExecute.
• KEY=VALUE: es un par clave-valor asociado con EFFECT.

Por ejemplo, con el siguiente comando, se aplica un taint que tiene un par clave-valor de dedicated=experimental con un efecto de PreferNoSchedule:

gcloud container clusters create example-cluster \
    --node-taints dedicated=experimental:PreferNoSchedule

Console

Para crear un clúster con taints de nodo, sigue estos pasos:

1. Ve a la página de Google Kubernetes Engine en la consola de Google Cloud.

   Ir a Google Kubernetes Engine

2. Haz clic en Crear.

3. Configura tu clúster como desees.

4. En el panel de navegación, en Grupos de nodos, expande el grupo de nodos que deseas modificar y, luego, haz clic en Metadatos.

5. En la sección Taints de nodo, haz clic en Agregar taint.

6. En la lista desplegable Efecto, selecciona el efecto deseado.

7. Ingresa el par clave-valor deseado en los campos Clave y Valor.

8. Haga clic en Crear.

API

Cuando uses la API para crear un clúster, incluye el campo nodeTaints en nodeConfig. Por ejemplo:

POST https://container.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/zones/COMPUTE_ZONE/clusters

{
  'cluster': {
    'name': 'example-cluster',
    'nodeConfig': {
      'nodeTaints': [
        {
          'key': 'special',
          'Value': 'gpu',
          'effect': 'PreferNoSchedule'
        }
      ]
      ...
    }
    ...
  }
}

Crea un grupo de nodos con taints de nodo

Cuando aplicas un taint a un nodo, solo los pods que toleran el taint pueden ejecutarse en el nodo. En un clúster de GKE, puedes aplicar un taint a un grupo de nodos, el cual aplica el taint a todos los nodos del grupo.

Para crear un grupo de nodos con taints de nodo, puedes usar Google Cloud CLI, la consola de Google Cloud o la API de GKE.

gcloud

Para crear un grupo de nodos con taints de nodo, ejecuta el siguiente comando:

gcloud container node-pools create POOL_NAME \
    --cluster CLUSTER_NAME \
    --node-taints KEY=VALUE:EFFECT

Reemplaza lo siguiente:

• POOL_NAME: el nombre del grupo de nodos que se creará.
• CLUSTER_NAME: es el nombre del clúster en el que se creó el grupo de nodos.
• EFFECT: es uno de los siguientes valores de efectos: PreferNoSchedule, NoSchedule o NoExecute.
• KEY=VALUE: es un par clave-valor asociado con EFFECT.

Por ejemplo, el siguiente comando crea un grupo de nodos en un clúster existente y aplica un taint que tiene un par clave-valor de dedicated=experimental con un efecto NoSchedule:

gcloud container node-pools create example-pool --cluster example-cluster \
    --node-taints dedicated=experimental:NoSchedule

Este comando crea un grupo de nodos y aplica un taint que tiene un par clave-valor de special=gpu con un efecto NoExecute:

gcloud container node-pools create example-pool-2 --cluster example-cluster \
    --node-taints special=gpu:NoExecute

Console

Para crear un grupo de nodos con taints de nodo, realiza los siguientes pasos:

1. Ve a la página de Google Kubernetes Engine en la consola de Google Cloud.

   Ir a Google Kubernetes Engine

2. En la lista de clústeres, haz clic en el nombre del clúster que deseas modificar.

3. En la página de Detalles del clúster, haz clic en Agregar grupo de nodos.

4. En el panel de navegación, haz clic en Metadatos.

5. En Taints de nodo, haz clic en Agregar taint.

6. Selecciona el efecto que desees en la lista desplegable Efecto.

7. Ingresa el par clave-valor deseado en los campos Clave y Valor.

8. Haga clic en Crear.

API

Cuando uses la API para crear un grupo de nodos, incluye el campo nodeTaints en nodeConfig. Por ejemplo:

POST https://container.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/zones/COMPUTE_ZONE/clusters/CLUSTER_ID/nodePools

{
  'nodePool': {
    'name': 'example-pool',
    'nodeConfig': {
      'nodeTaints': [
        {
          'key': 'dedicated',
          'Value': 'experimental',
          'effect': 'NoSchedule'
        }
      ]
      ...
    }
    ...
  }
}

Configura Pods para tolerar un taint

Puedes configurar los Pods para tolerar un taint si incluyes el campo tolerations en la especificación de los Pods. Aquí hay una parte de una especificación de pod.

Este Pod se puede programar en un nodo que tenga el taint dedicated=experimental:NoSchedule:

tolerations:
- key: dedicated
  operator: Equal
  value: experimental
  effect: NoSchedule

Agrega un taint a un nodo existente

Puedes agregar taints a un nodo existente mediante el comando kubectl taint:

kubectl taint nodes NODE_NAME KEY=VALUE:EFFECT

Por ejemplo, con el siguiente comando, se aplica un taint que tiene un par clave-valor de dedicated=experimental con un efecto NoSchedule en el nodo mynode:

kubectl taint nodes mynode dedicated=experimental:NoSchedule

También puedes agregar taints a los nodos que tienen una etiqueta específica mediante el selector -l junto con la etiqueta y el valor especificados:

kubectl taint nodes -l LABEL=LABEL_VALUE KEY=VALUE:EFFECT

Nota: En GKE, todos los grupos de nodos tienen una etiqueta en el siguiente formato (en el que POOL_NAME es el nombre del grupo de nodos):

cloud.google.com/gke-nodepool:POOL_NAME

Por ejemplo, el siguiente comando agrega un taint con la clave dedicated-pool a los nodos de GKE en el grupo de nodos my_pool:

kubectl taint nodes -l cloud.google.com/gke-nodepool=my_pool dedicated-pool=my_pool:NoSchedule

Inspecciona taints en busca de un nodo

Para ver los taints de un nodo, usa la herramienta de línea de comandos de kubectl.

1. Ejecuta el siguiente comando para obtener una lista de todos los nodos:

   kubectl get nodes
   

2. Ejecuta el siguiente comando para inspeccionar un nodo:

   kubectl describe node NODE_NAME
   

3. En el resultado que se muestra, busca el campo Taints. El resultado es similar al siguiente:

   Taints:  dedicated-pool=mypool:NoSchedule
   

Quita un taint de un nodo

Puedes usar kubectl taint para quitar taints. Puedes quitar taints por clave, clave-valor o clave-efecto.

Por ejemplo, el siguiente comando quita todos los taints con la clave dedicated del nodo mynode:

kubectl taint nodes mynode dedicated-

Nota: A partir de la versión 1.22 de GKE, el escalador automático de clústeres combina la información del nodo y el grupo de nodos existente para representar todo el grupo de nodos. El escalador automático de clúster detecta las actualizaciones del grupo de nodos y los cambios manuales de los nodos para escalar verticalmente el clúster.

Quita todos los taints de un grupo de nodos

Para quitar todos los taints de un grupo de nodos, ejecuta el siguiente comando:

gcloud beta container node-pools update POOL_NAME \
--node-taints="" \
--cluster=CLUSTER_NAME

Reemplaza lo siguiente:

• POOL_NAME: el nombre del grupo de nodos que se cambiará
• CLUSTER_NAME: el nombre del clúster en el que se creó el grupo de nodos.

¿Qué sigue?

• Obtén más información acerca de los grupos de nodos.
• Lee la documentación de Kubernetes para los taints y tolerancias.
• Lee la documentación de kubectl taint.