Kubernetes 101: Taints e Tolerations

Fala galera! Seis tão baum?

No Kubernetes, o agendamento de pods nos nós do cluster pode ser controlado de diversas formas. Uma dessas formas é através do uso de Taints e Tolerations, que permitem restringir quais pods podem ser executados em determinados nós. Isso é útil para reservar nós para workloads específicos, impedir a alocação de certos pods em nós críticos e criar regras personalizadas de agendamento.

Neste artigo, vamos entender o conceito de Taints e Tolerations, como eles funcionam e como podemos usá-los na prática.

O que são Taints e Tolerations?

Taints (Restrições nos Nós)

Um Taint é uma restrição aplicada a um nó, indicando que certos pods não devem ser agendados nele, a menos que tenham uma Toleration correspondente.

A sintaxe de um Taint é:

kubectl taint nodes <nome-do-no> <chave>=<valor>:<efeito>

Os efeitos possíveis são:

• NoSchedule: impede que novos pods sejam agendados no nó, a menos que tenham uma Toleration correspondente.
• PreferNoSchedule: evita a alocação de pods, mas não impede completamente.
• NoExecute: remove imediatamente os pods existentes que não tenham uma Toleration válida.

Exemplo de aplicação de um Taint em um nó chamado node1:

kubectl taint nodes node1 dedicated=infra:NoSchedule

Isso significa que apenas pods que possuam a Toleration correspondente poderão ser agendados nesse nó.

Tolerations (Permissão nos Pods)

Uma Toleration permite que um pod seja executado em um nó que tenha um Taint correspondente.

A sintaxe para adicionar uma Toleration a um pod é a seguinte:

tolerations:
- key: "dedicated"
  operator: "Equal"
  value: "infra"
  effect: "NoSchedule"

Exemplo de um Deployment com Toleration:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: minha-aplicacao
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: minha-aplicacao
  template:
    metadata:
      labels:
        app: minha-aplicacao
    spec:
      tolerations:
      - key: "dedicated"
        operator: "Equal"
        value: "infra"
        effect: "NoSchedule"
      containers:
      - name: meu-container
        image: nginx

Com essa configuração, os pods desse Deployment poderão ser agendados em nós que possuem o Taint dedicated=infra:NoSchedule.

Exemplo Completo: usando Taints e Tolerations

Passo 1: Adicionar um Taint ao Nó

Primeiro, aplicamos um Taint ao nó node1:

kubectl taint nodes node1 dedicated=infra:NoSchedule

Passo 2: Criar um Pod com Toleration

Criamos um pod que pode ser agendado no nó node1:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-com-toleration
spec:
  tolerations:
  - key: "special"
    operator: "Equal"
    value: "storage"
    effect: "NoSchedule"
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox
    command: ["sleep", "3600"]

Passo 3: Verificar o agendamento

Para verificar onde o pod foi alocado, usamos:

kubectl get pods -o wide

Saída esperada:

NAME                 READY   STATUS    NODE
pod-com-toleration   1/1     Running   node1

Se o pod não tivesse a Toleration, ele não seria agendado no nó node1.

Boas Práticas no uso de Taints e Tolerations

Aqui estão algumas boas práticas ao utilizar Taints e Tolerations:

• Evite Taints excessivos: Usar muitos Taints pode tornar o agendamento de pods mais complexo do que o necessário.
• Combine com Node Labels: Usar Taints junto com Node Labels e Node Selectors pode fornecer um controle mais refinado sobre onde os pods rodam.
• Atenção ao NoExecute: O efeitoNoExecute pode remover pods existentes, então use-o com cuidado para evitar interrupções inesperadas.

Conclusão

O uso de Taints e Tolerations é essencial para o controle refinado do agendamento de workloads no Kubernetes. Ele permite:

• Isolamento de workloads sensíveis, garantindo que apenas determinados pods possam rodar em nós específicos.
• Melhoria na organização do cluster, evitando sobrecarga em certos nós.
• Gerenciamento eficiente de infraestrutura, separando workloads de diferentes categorias (exemplo: aplicações críticas vs. testes).

Ao utilizar Taints e Tolerations, é possível criar ambientes mais seguros e organizados, garantindo um melhor aproveitamento dos recursos do cluster.

Lembre-se de sempre testar seus workloads e avaliar qual abordagem se encaixa melhor nas necessidades da sua infraestrutura.

Você pode acessar a documentação oficial aqui: Taints and Tolerations

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