3. 节点池基础概念：定义、弹性伸缩与调度策略

节点池（Node Pool）是集群中一组具有相同配置、规格和标签的节点集合。在 GitOps 交付场景中，节点池是承载工作负载的“计算单元池”，其健康状态直接决定应用能否按时、按量完成 Sync Wave 部署。

3.1 节点池定义与核心属性

节点池将节点按“模板”进行分组管理，每个节点池包含以下核心属性：

3.2 节点池与集群自动缩放的关系

集群自动缩放器（Cluster Autoscaler, CA）是节点池弹性伸缩的核心组件。CA 会持续监控集群中因资源不足而处于 Pending 状态的 Pod，并触发节点池扩容；当节点利用率持续低于阈值时，触发缩容。

节点池与 CA 的协作流程如下：

1. 资源不足检测： Pod 因 CPU/内存不足无法调度，状态变为 Pending。
2. CA 评估： 检查所有节点池的剩余容量，判断是否需要扩容。
3. 扩容触发： 调用云厂商 API 创建新节点，节点加入节点池并自动注册到集群。
4. Pod 调度： 新节点 Ready 后，调度器将 Pending Pod 分配到新节点。
5. 缩容判断： 节点利用率低于阈值（如 50%）且 Pod 可迁移，CA 驱逐 Pod 并删除节点。

3.3 节点池标签与污点策略

标签（Labels）和污点（Taints）是节点池调度策略的两大核心工具。在 GitOps 交付中，合理使用标签和污点可以实现工作负载的精准调度与隔离。

3.3.1 标签策略

标签是附加到节点上的键值对，用于标识节点的属性。Pod 可以通过 nodeSelector 或 nodeAffinity 选择匹配的节点。

推荐标签规范：

• 角色标签： node.kubernetes.io/role=worker、node.kubernetes.io/role=system
• 硬件标签： node.kubernetes.io/instance-type=gpu、node.kubernetes.io/disk=ssd
• 拓扑标签： topology.kubernetes.io/zone=us-east-1a、topology.kubernetes.io/region=us-east-1
• 业务标签： app.kubernetes.io/team=payment、app.kubernetes.io/env=production

3.3.2 污点策略

污点用于阻止 Pod 调度到特定节点，除非 Pod 显式容忍该污点。污点由 key=value:Effect 组成，Effect 支持三种类型：

节点池污点配置示例：

# 节点池污点定义（YAML 片段）
spec:
  taints:
    - key: "CriticalAddonsOnly"
      value: "true"
      effect: "NoSchedule"
    - key: "gpu"
      value: "true"
      effect: "NoSchedule"

对应 Pod 的容忍度配置：

# Pod 容忍度配置
spec:
  tolerations:
    - key: "CriticalAddonsOnly"
      operator: "Equal"
      value: "true"
      effect: "NoSchedule"
    - key: "gpu"
      operator: "Exists"
      effect: "NoSchedule"

3.4 节点池巡检核心指标

在 Sync Wave 交付过程中，节点池巡检应重点关注以下指标：