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来自尧图项目组的一线实战观察与深度解析

Kubernetes-单节点部署k8s环境

Kubernetes-单节点部署k8s环境

背景描述

作为学习环境和非生产环境,搭建k8s集群的时候,可以不考虑高可用性。特别是工作中有时要求搭建一个k8s环境,仅仅是为了完成一些训练任务。提供的资源是一台或者两台昇腾服务器。服务器上CPU和内存资源都很大,而且还带有NPU卡。如果搭建k8s集群的时候,其中一台服务器单纯作为master节点的话,造成很大的资源浪费。因此就可以考虑单个服务器搭建一个k8s环境。

实现方式

方式1、初始化时添加--control-plane参数

在k8s中有两种类型的节点,一类是Control Plane Node(master)节点,用于部署k8s的重要组件,默认是不支持运行用户pod的。另一类是Worker Node(worker),用于运行用户pod。

默认情况下master节点为啥不能运行用户pod呢?

核心的原因是:Taint(污点)机制

当你执行kubeadm init不带--control-plane时:

kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16

Kubernetes 自动给 Master 节点添加了Taint(污点):

节点污点: ├── key: node-role.kubernetes.io/master │ ├── effect: NoSchedule # 不允许调度新的Pod │ └── effect: NoExecute # 驱逐不兼容的Pod

Taint 的作用原理

# 当调度器尝试将Pod调度到节点时,会检查: # 1. Pod是否有对应的Toleration? # 2. 如果没有,调度器就会拒绝调度 # Master节点默认的Taint: node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule │ │ ┌──────────────────────────────┐ │ │ 调度器决策过程 │ ├───►│ │ │ │ 1. Pod要调度到Master │ │ │ 2. 检查Taint: NoSchedule │ │ │ 3. Pod没有Toleration │ │ │ 4. ❌ 拒绝调度 │ │ └──────────────────────────────┘ │ └───► 原因:保护Master节点资源, 确保控制平面组件稳定运行

--control-plane 参数做了什么?

# 不带 --control-plane 的结果 kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 # 执行后 ┌────────────────────────────────────────┐ │ Master 节点 │ ├────────────────────────────────────────┤ │ 污点: node-role.kubernetes.io/master │ │ ├── NoSchedule ✓ │ │ └── NoExecute ✓ │ │ │ │ 标签: node-role.kubernetes.io/master │ │ │ │ 角色: control-plane │ └────────────────────────────────────────┘
# 带 --control-plane 的结果 kubeadm init --control-plane --pod-network-cidr=10.244.0.0/16 # 执行后 ┌────────────────────────────────────────┐ │ Master 节点 │ ├────────────────────────────────────────┤ │ 污点: 无 (或仅保留 NoExecute) │ │ │ │ 标签: node-role.kubernetes.io/master │ │ node-role.kubernetes.io/control-plane │ │ │ 角色: control-plane + worker │ └────────────────────────────────────────┘

方式2、去除污点

首先理解 Kubernetes 的 Taint(污点)机制:

Effect含义
NoSchedule新的不支持该污点的 Pod 不会被调度到该节点
NoExecute现有的不支持该污点的 Pod 会被驱逐(驱逐到其他节点)

两种方式的区别如下:

1、移除所有污点配置

# 移除所有节点的污点配置 kubectl taint nodes --all node-role.kubernetes.io/master- # 这个方式执行后,返回中会有error。原因是因为会遍历删除所有的节点,包括工作节点。 # 一般情况下工作节点上没有污点配置,所以移除报错了。 # 推荐使用下面的方式 # 只对 master 节点移除污点配置 kubectl taint nodes k8s-master01 node-role.kubernetes.io/master-
特性说明
作用范围集群中所有节点
移除内容同时移除NoSchedule和NoExecute
效果✅ 完全解除限制,所有 Pod 都可以调度到 Master<br>✅ 现有 Pod 不会被驱逐
节点污点状态: ┌─────────────────────────────────────┐ │ NoSchedule ──► ✅ 已移除 │ │ NoExecute ──► ✅ 已移除 │ │ 允许调度 ──► ✅ 允许 │ └─────────────────────────────────────┘

2、仅移除 NoSchedule 污点

kubectl taint nodes <master-node-name> node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule-
特性说明
作用范围指定节点(需要知道节点名)
移除内容仅移除No,保留ScheduleNoExecute
效果

✅ 新的 Pod 可以调度到 Master<br>⚠️ 现有 Pod仍可能被驱逐

节点污点状态: ┌─────────────────────────────────────┐ │ NoSchedule ──► ✅ 已移除 │ │ NoExecute ──► ⚠️ 仍然存在 │ │ 允许调度 ──► ✅ 允许 │ └─────────────────────────────────────┘

所以个人觉得还是使用--all参数去除所有污点机制,毕竟也只是一个学习环境或者测试环境。

FAQ

1、如何查看污点配置信息

# 查看节点污点 kubectl get nodes -o jsonpath='{range .items[*]}{.metadata.name}{"\n"}{range .spec.taints[*]}{"\t"}{.key}:{.effect}{"\n"}{end}{end}' # 回显信息如下 k8s-master01 node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule k8s-worker01 # 或 kubectl describe nodes <node-name> | grep -A 10 "Taints" # 回显信息如下 [root@k8s-master01 ~]# kubectl get nodes NAME STATUS ROLES AGE VERSION k8s-master01 Ready control-plane,master 5d21h v1.22.12 k8s-worker01 Ready <none> 5d20h v1.22.12 [root@k8s-master01 ~]# kubectl describe node k8s-master01 | grep -A 10 "Taints" Taints: node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule Unschedulable: false Lease: HolderIdentity: k8s-master01 AcquireTime: <unset> RenewTime: Thu, 04 Jun 2026 11:39:07 +0800 Conditions: Type Status LastHeartbeatTime LastTransitionTime Reason Message ---- ------ ----------------- ------------------ ------ ------- NetworkUnavailable False Wed, 03 Jun 2026 19:14:45 +0800 Wed, 03 Jun 2026 19:14:45 +0800 CalicoIsUp Calico is running on this node MemoryPressure False Thu, 04 Jun 2026 11:37:36 +0800 Fri, 29 May 2026 14:21:47 +0800 KubeletHasSufficientMemory kubelet has sufficient memory available [root@k8s-master01 ~]#
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