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在 Azure Kubernetes 服务 (AKS) 中管理系统节点池

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在 Azure Kubernetes 服务 (AKS) 中，采用相同配置的节点分组成节点池。 节点池包含运行应用程序的底层 VM。 系统节点池和用户节点池是 AKS 群集的两种不同的节点池模式。 系统节点池主要用于托管关键系统 Pod（例如 CoreDNS 和 metrics-server）。 用户节点池主要用于托管应用程序 Pod。 但是，如果希望在 AKS 群集中只有一个池，可以在系统节点池上计划应用程序 Pod。 每个 AKS 群集必须至少包含一个系统节点池，该池至少包含两个节点。

重要

如果在生产环境中为 AKS 群集运行单个系统节点池，则建议至少将三个节点用作节点池。

本文介绍如何在 AKS 中管理系统节点池。 若要了解如何使用多个节点池，请参阅使用多个节点池。

准备阶段

需要安装并配置 Azure CLI 2.3.1 或更高版本。 运行 az --version 即可查找版本。 如果需要进行安装或升级，请参阅安装 Azure CLI。

限制

创建和管理支持系统节点池的 AKS 群集时存在以下限制。

  • 请参阅 AKS 中的配额、VM 大小限制和区域可用性。
  • 必须使用 2020-03-01 版或更高版的 API 版本设置节点池模式。 在 2020-03-01 之前的 API 版本上创建的集群仅包含用户节点池，但可以按照更新池模式步骤进行迁移，通过这种方式包含系统节点池。
  • 节点池的名称只能包含小写字母数字字符，且必须以小写字母开头。 对于 Linux 节点池，长度必须为 1 到 12 个字符。 对于 Windows 节点池，长度必须在 1 到 6 个字符之间。
  • 节点池模式是必需属性，当使用 ARM 模板或直接 API 调用时，必须显式设置该属性。

系统节点池和用户节点池

对于系统节点池，AKS 会自动为其节点分配“kubernetes.azure.com/mode: system”标签。 这使 AKS 倾向于在包含此标签的节点池上计划系统 Pod。 此标签不会阻止你在系统节点池上计划应用程序 Pod。 但是，我们建议将关键系统 Pod 与应用程序 Pod 隔离，以防配置错误或未授权的应用程序 Pod 意外删除系统 Pod。

可以通过创建专用系统节点池来强制执行此行为。 使用 CriticalAddonsOnly=true:NoSchedule 污点可防止在系统节点池上计划应用程序 Pod。

系统节点池存在以下限制：

  • 系统节点池必须支持至少 30 个 Pod，如 Pod 的最小值和最大值公式中所述。
  • 系统池 osType 必须为 Linux。
  • 用户节点池 osType 可以是 Linux 或 Windows。
  • 系统池必须至少包含两个节点，而用户节点池则可能包含零个或零个以上的节点。
  • 系统节点池需要一个至少具有 4 个 vCPU 和 4GB 内存的 VM SKU。
  • 系统节点池不支持 B 系列 VM。
  • 建议至少使用包含 8 个 vCPU 的三个节点或至少包含 16 个 vCPU 的两个节点（例如 Standard_DS4_v2），特别是对于大型群集（多个 CoreDNS Pod 副本、3-4 个以上附加项，等等）。
  • 现成节点池需要用户节点池。
  • 添加其他系统节点池或更改哪个节点池为系统节点池不会自动移动系统 Pod。 即使将系统 Pod 更改为用户节点池，该系统 Pod 也可以继续在同一节点池上运行。 如果删除或纵向缩减运行系统 Pod 的节点池（以前是系统节点池），则这些系统 Pod 将通过优先调度重新部署到新的系统节点池。

对于节点池，可以执行以下操作：

  • 创建专用系统节点池（优先将系统 Pod 计划到 mode:system 的节点池）
  • 将系统节点池更改为用户节点池，但前提是 AKS 群集中有另一个可以取代它的系统节点池。
  • 将用户节点池更改为系统节点池。
  • 删除用户节点池。
  • 可以删除系统节点池，前提是在 AKS 群集中有另一个可取代它的系统节点池。
  • 一个 AKS 群集可以包含多个系统节点池，并且至少需要一个系统节点池。
  • 如果希望更改现有节点池上的各种不可变设置，可以新建节点池将其替换。 例如，添加具有全新 maxPods 设置的全新节点池，然后删除旧节点池。
  • 使用节点相关性要求或首选可以根据节点标签计划的节点。 可以将 key 设置为 kubernetes.azure.com，将 operator 设置为 In，并将 user 或 system 的 values 设置为你的 YAML，并使用 kubectl apply -f yourYAML.yaml 应用此定义。

创建包含系统节点池的新 AKS 群集

创建新的 AKS 群集时，初始节点池默认为 system 类型模式的系统。 使用 az aks nodepool add 创建新节点池时，除非显式指定模式参数，否则这些节点池为用户节点池。

以下示例在“eastus”区域创建名为“myResourceGroup”的资源组 。

az group create --name myResourceGroup --location eastus

使用 az aks create 命令创建 AKS 群集。 以下示例创建包含一个专用系统池（包含两个节点）的名为 myAKSCluster 的群集。 对于生产工作负载，请确保使用至少包含三个节点的系统节点池。 此操作可能需要几分钟才能完成。

# Create a new AKS cluster with a single system pool
az aks create --resource-group myResourceGroup --name myAKSCluster --node-count 2 --generate-ssh-keys

将专用系统节点池添加到现有 AKS 群集

可将一个或多个系统节点池添加到现有 AKS 群集。 建议在用户节点池上计划应用程序 Pod，并将系统节点池专用于关键系统 Pod。 这样可防止非授权应用程序 Pod 意外删除系统 Pod。 通过 CriticalAddonsOnly=true:NoSchedule 污点为系统节点池强制执行此行为。

以下命令添加模式类型系统的专用节点池，其默认计数为三个节点。

az aks nodepool add \
    --resource-group myResourceGroup \
    --cluster-name myAKSCluster \
    --name systempool \
    --node-count 3 \
    --node-taints CriticalAddonsOnly=true:NoSchedule \
    --mode System

显示节点池的详细信息

可以使用以下命令查看节点池的详细信息。

az aks nodepool show --resource-group myResourceGroup --cluster-name myAKSCluster --name systempool

将为系统节点池定义“系统”类型的模式，并为用户节点池定义“用户”类型的模式。 对于系统池，请验证污点是否设置为 CriticalAddonsOnly=true:NoSchedule，这将防止在此节点池上计划应用程序 Pod。

{
  "agentPoolType": "VirtualMachineScaleSets",
  "availabilityZones": null,
  "count": 3,
  "enableAutoScaling": null,
  "enableNodePublicIp": false,
  "id": "/subscriptions/yourSubscriptionId/resourcegroups/myResourceGroup/providers/Microsoft.ContainerService/managedClusters/myAKSCluster/agentPools/systempool",
  "maxCount": null,
  "maxPods": 110,
  "minCount": null,
  "mode": "System",
  "name": "systempool",
  "nodeImageVersion": "AKSUbuntu-1604-2020.06.30",
  "nodeLabels": {},
  "nodeTaints": [
    "CriticalAddonsOnly=true:NoSchedule"
  ],
  "orchestratorVersion": "1.16.10",
  "osDiskSizeGb": 128,
  "osType": "Linux",
  "provisioningState": "Succeeded",
  "proximityPlacementGroupId": null,
  "resourceGroup": "myResourceGroup",
  "scaleSetEvictionPolicy": null,
  "scaleSetPriority": null,
  "spotMaxPrice": null,
  "tags": null,
  "type": "Microsoft.ContainerService/managedClusters/agentPools",
  "upgradeSettings": {
    "maxSurge": null
  },
  "vmSize": "Standard_DS2_v2",
  "vnetSubnetId": null
}

更新现有的群集系统和用户节点池

注意

必须使用 2020-03-01 或更高版本的 API 版本设置系统节点池模式。 而在 2020-03-01 之前的 API 版本上创建的集群仅包含用户节点池。 若要在较旧的群集上获得系统节点池功能和权益，请在最新的 Azure CLI 版本上，用以下命令更新现有节点池的模式。

可以更改系统节点池和用户节点池的模式。 仅当 AKS 群集上已存在另一个系统节点池时，才能将系统节点池更改为用户池。

此命令将系统节点池更改为用户节点池。

az aks nodepool update --resource-group myResourceGroup --cluster-name myAKSCluster --name mynodepool --mode user

此命令将用户节点池更改为系统节点池。

az aks nodepool update --resource-group myResourceGroup --cluster-name myAKSCluster --name mynodepool --mode system

删除系统节点池

注意

若要在 API 版本 2020-03-02 之前的 AKS 群集上使用系统节点池，请添加新的系统节点池，并删除原始的默认节点池。

AKS 群集上必须至少包含两个系统节点池，才能删除其中的一个。

az aks nodepool delete --resource-group myResourceGroup --cluster-name myAKSCluster --name mynodepool

清理资源

若要删除群集，请使用 az group delete 命令删除 AKS 资源组：

az group delete --name myResourceGroup --yes --no-wait

后续步骤

本文介绍了如何在 AKS 群集中创建和管理系统节点池。 有关如何启动和停止 AKS 节点池的信息，请参阅启动和停止 AKS 节点池。