1. 概述
Kubernetes 是目前行业内最主流的容器编排平台，用于管理和调度容器化应用。默认情况下，Kubernetes 会将主节点（Master Node）保留给控制平面组件使用，例如 API Server、etcd、Controller Manager 和 Scheduler，以确保集群整体的稳定性。
但在某些场景下，我们可能会希望在主节点上也运行一些业务 Pod，例如在资源受限的测试环境中。本文将介绍如何在 Kubernetes 的主节点上启用 Pod 调度功能，适用于需要最大化利用资源的场景，同时也提醒你注意潜在的风险。
2. 为什么主节点默认不允许调度 Pod
Kubernetes 的主节点相当于整个集群的“大脑”，负责资源协调和任务调度。它主要承担以下职责：
- 管理集群状态（如 etcd）
- 调度 Pod 到工作节点（Worker Node）
- 运行核心组件（如 Controller Manager、Scheduler）
如果允许在主节点上运行普通 Pod，可能会带来以下风险：
✅ 资源竞争：业务 Pod 会与控制平面组件争抢 CPU、内存等资源，影响集群响应速度和稳定性
✅ 安全风险：主节点通常具有更高的权限，Pod 的运行可能引入安全漏洞
✅ 性能下降：高负载的业务 Pod 可能导致控制平面组件性能下降，从而影响整个集群的调度效率
尽管如此，在某些特定场景下（如小型集群、测试环境、系统级任务）允许主节点调度 Pod 也是合理的。
3. Kubernetes 如何通过 Taint 控制 Pod 调度
Kubernetes 通过 Taint（污点）与 Toleration（容忍）机制 来控制 Pod 能否调度到特定节点上。
Taint 是节点上的标记，Pod 必须显式容忍该标记才能被调度到该节点。主节点默认设置了如下 Taint：
node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule
这个 Taint 的作用是：禁止任何未明确容忍此标记的 Pod 被调度到主节点上。
要启用调度，我们只需删除或修改这个 Taint。
4. 启用主节点 Pod 调度的具体步骤
4.1 查看主节点当前的 Taint
首先，查看主节点的 Taint 设置：
kubectl describe node <master-node-name>
替换 <master-node-name> 为主节点的名称。输出中会包含类似如下内容：
Taints: node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule
也可以用 grep 提取 Taint 信息：
kubectl describe node <master-node-name> | grep Taints
4.2 删除 Taint 以允许调度
使用以下命令删除主节点上的 Taint：
kubectl taint nodes <master-node-name> node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule-
注意末尾的 - 表示删除该 Taint。
再次运行 kubectl describe node 确认 Taint 是否已成功删除。
4.3 验证 Pod 是否能调度到主节点
创建一个测试 Pod：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: test-pod
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
保存为 test-pod.yaml，然后执行：
kubectl apply -f test-pod.yaml
查看 Pod 被调度到哪个节点：
kubectl describe pod test-pod
如果输出中 Node 字段显示的是主节点名称，说明调度成功。
4.4 恢复主节点为默认状态（重新设置 Taint）
如果希望恢复主节点为默认状态，执行以下命令重新设置 Taint：
kubectl taint nodes <master-node-name> node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule
这将阻止后续的 Pod 被调度到主节点上。
5. 主节点调度 Pod 的最佳实践
在生产环境中，即使启用了主节点调度，也应遵循以下最佳实践：
✅ 监控资源使用情况：定期检查主节点的 CPU、内存和网络使用情况，避免资源争用
✅ 限制 Pod 数量：控制主节点上运行的 Pod 数量，防止影响控制平面组件
✅ 使用节点选择器和亲和性规则：通过 nodeSelector 或 affinity 控制 Pod 调度位置
✅ 设置优先级策略：使用 PriorityClass 区分系统 Pod 与业务 Pod，确保核心组件优先获得资源
这些策略有助于在资源利用与集群稳定性之间取得平衡。
6. 总结
在小型集群或测试环境中，启用主节点调度 Pod 是一种资源优化手段。但在生产环境中，这种做法需要谨慎使用，以免影响集群稳定性。
本文介绍了如何通过删除默认 Taint 来启用主节点调度，并给出了恢复默认状态的方法。同时，也强调了调度主节点 Pod 的风险与最佳实践，帮助你在实际项目中做出合理决策。