테인트, 톨러레이션 및 노드 친화성을 이용한 스케줄링

쿠버네티스 클러스터에서 다양한 팀이 공유하는 상황에서, 특정 노드에 특정 Pod만을 스케줄링하려면 어떻게 해야 할까요? 이를 위해 테인트와 톨러레이션, 노드 친화성을 활용할 수 있습니다.

문제 상황

• 3개의 노드(파란색, 빨간색, 초록색)와 3개의 Pod(파란색, 빨간색, 초록색)가 있습니다.
• 파란색 Pod는 파란색 노드에, 빨간색 Pod는 빨간색 노드에, 초록색 Pod는 초록색 노드에 배치하려고 합니다.
• 다른 Pod들이 우리의 노드에 배치되지 않도록 하고, 우리의 Pod들이 다른 팀의 노드에 배치되지 않도록 해야 합니다.

해결 방법

taints와 tolerations 사용

1. 노드에 테인트 적용: 각 노드에 색상에 맞는 테인트를 적용합니다.

   kubectl taint nodes node1 color=blue:NoSchedule
   kubectl taint nodes node2 color=red:NoSchedule
   kubectl taint nodes node3 color=green:NoSchedule

2. Pod에 톨러레이션 추가: 각 Pod 정의에 색상에 맞는 톨러레이션을 추가합니다.

   tolerations:
     - key: "color"
       operator: "Equal"
       value: "blue"
       effect: "NoSchedule"

taints와 tolerations는 pod가 원하는 node에 scheduling 되는 것을 보장하지 않는다.

node affinity 사용

1. 노드에 라벨 추가: 각 노드에 색상에 맞는 라벨을 추가합니다.

   kubectl label nodes node1 color=blue
   kubectl label nodes node2 color=red
   kubectl label nodes node3 color=green

2. Pod에 node affinity 추가: 각 Pod 정의에 색상에 맞는 노드 친화성을 추가합니다.

   affinity:
     nodeAffinity:
       requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
         nodeSelectorTerms:
           - matchExpressions:
               - key: color
                 operator: In
                 values:
                   - blue

   node affinity는 다른 pod가 원하는 node만 배치되는 것을 보장하지 않는다.

결합된 접근 방식

최적의 결과를 위해 테인트와 톨러레이션을 사용하여 다른 Pod들이 우리 노드에 배치되지 않도록 하고, 노드 친화성을 사용하여 우리 Pod들이 올바른 노드에 배치되도록 합니다. 이 접근 방식을 통해 특정 Pod들을 특정 노드에 완벽하게 할당할 수 있습니다.

K8s Reference Docs:

https://kubernetes.io/docs/concepts/scheduling-eviction/taint-and-toleration/https://kubernetes.io/docs/tasks/configure-pod-container/assign-pods-nodes-using-node-affinity/