Pod控制器

时间：2023-09-09 19:07:02 whj1精密电位器精密电位器whj1

pod控制器及其功能

Pod是kubernetes最小管理单位，在kubernetes中，按照pod可分为两类：

自主式pod：kubernetes直接创建Pod，这种pod删除后不会重建
创建了控制器pod：kubernetes通过创建了控制器pod，这种pod删除后，将自动重建
什么是pod控制器

Pod控制器是管理pod使用中间层Pod控制器完成后，只需告诉我Pod控制器，你想要多少？ Pod没关系。它将创建满足条件的产品Pod确保每一个Pod如果资源处于用户期望的目标状态。Pod资如果源在运行中出现故障，将根据指定策略重新安排Pod。

pod控制器有多种类型：

在kubernetes有很多种类型的pod每个控制器都有自己合适的场景，常见的有以下几点: 1、ReplicationController：比较原始的pod控制器已被废弃，由ReplicaSet替代

2、ReplicaSet: 待用户创建指定数量的待用户pod保证副本的数量pod副本数量符合预期状态，支持滚动式自动扩容和缩容功能。

ReplicaSet三个由三个组件组成：

(1)用户期望pod副本数量

(2)判断哪个标签选择器pod归自己管理

(3)当现pod数量不足，会根据pod新建资源模板帮助用户管理无状态的用户pod资源，精确反应用户定义的目标数量，但是RelicaSet不是直接使用的控制而是使用Deployment。

3、Deployment：通过控制ReplicaSet来控制Pod，目前最好的控制器用于管理无状态应用。声明配置还提供滚动更新和回滚功能。

4、DaemonSet：确保集群中的每个节点只运行特定的节点pod副本通常用于实现系统级后台任命务。比如ELK服务，特点：服务无状态，服务必须保护过程

5、Job：无需重启或重建即可立即退出。用于执行一次性任务

6、Cronjob：周期性任务控制不需要在后台连续运行

7、StatefulSet：管理有状态应用注：有状态和无状态（从服务器的角度很容易理解）状态(公共交互)信息由请求方或响应方保存，请求方保存无状态，响应方保存有状态态。

ReplicaSet控制器（RS）

ReplicaSet保证一定数量的主要作用是保证一定数量pod正常运行会继续监控这些Pod一旦Pod发如果出现故障，将重启或重建。它还支持对pod镜像版本的数量扩展和升降。虽然ReplicaSet可独立使用，但一般建议使用 Deployment 来自动管理ReplicaSet，这样就无需担心与其他机制不兼容(如ReplicaSet不支持rolling-update但Deployment支持）。

ReplicaSet资源清单文件：

apiVersion: apps/v1 # 版本号 kind: ReplicaSet # 类型 metadata: # 元数据 name: # rs名称 namespace: # 命名空间 labels: #标签 controller: rs spec: # 详情描述 replicas: 3 # 副本数量 selector: # 选择器，指定控制器管理什么pod matchLabels: # Labels匹配规则 app: nginx-pod matchExpressions: # Expressions匹配规则 - {key: app, operator: In, values: [nginx-pod]} template: # 当副本数量不足时，模板，根据以下模板创建模板pod副本 metadata: labels: app: nginx-pod spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.17.1 ports: - containerPort: 80

其中，需要新了解的配置项是 spec 以下选项：

replicas：指定的副本数量实际上是当前的rs创建出来的pod默认为1

selector：选择器的作用是建立pod控制器和pod使用的关系Label Selector机制在pod模板上定义label，在控制器上定义选择器可以显示当前控制器可以管理什么pod了 template：模板是当前控制器的创建pod使用的模板，其实是前一章学的。pod的定义

创建ReplicaSet

创建pc-replicaset.yaml内容如下：

cat > pc-replicaset.yaml << EOF apiVersion: apps/v1 kind: ReplicaSet metadata: name: pc-replicaset namespace: dev labels: controller: rs spec: replicas: 3 selector: matchLabels: app: nginx-pod template: metadata: labels: app: nginx-pod spec: containers: - name: nginx image: nginx:1.17.1 ports: - containerPort: 80 EOF

# 创建rs [root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pc-replicaset.yaml replicaset.apps/pc-replicaset created # 查看rs # DESIRED:预期副本数量 # CURRENT:当前副本数量 # READY:提供服务的副本数量已经准备好了 [root@k8s-master01 ~]# kubectl get rs pc-replicaset -n dev -o wide NAME DESIRED CURRENT READY AGE CONTAINERS IMAGES SELECTOR pc-replicaset 3 3 3 22s nginx nginx:1.17.1 app=nginx-pod # 查看当前控制器创建的控制器pod # 这里发现了控制器创建的控制器pod控制器名称后面拼接了名称-xxxxx随机码 [root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod -n dev NAME READY STATUS RESTARTS AGE pc-replicaset-6vmvt 1/1 Running 0 54s pc-replicaset-fmb8f 1/1 Running 0 54s pc-replicaset-snrk2 1/1 Running 0 54s

扩缩容

# 编辑rs副本数，修改spec:replicas: 6即可 [root@k8s-master01 ~]# kubectl edit rs pc-replicaset -n dev replicaset.apps/pc-replicaset edited # 查看pod [root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev NAME READY STATUS RESTARTS AGE pc-replicaset-6vmvt 1/1 Running 0 114m pc-replicaset-cftnp 1/1 Running 0 10s pc-replicaset-fjlm6 1/1 Running 0 10s pc-replicaset-fmb8f 1/1 Running 0 114m pc-replicaset-s2whj 1/1 Running 0 10s pc-replicaset-snrk2 1/1 Running 0 114m # 当然，命令也可以直接使用 # 使用scale实现扩缩容的命令， 后面--replicas=n直接指定目标数量 [root@k8s-master01 ~]# kubectl scale rs pc-replicaset --replicas=2 -n dev replicaset.apps/pc-replicaset scaled # 命令完成，立即查看，发现已经有四个人开始准备退出 [root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev NAME READY STATUS RESTARTS AGE pc-replicaset-6vmvt 0/1 Terminating 0 118m pc-replicaset-cftnp 0/1 Terminating 0 4m17s pc-replicaset-fjlm6 0/1 Terminating 0 4m17s pc-replicaset-fmb8f 1/1 Running 0 118m pc-replicaset-s2whj 0/1 Terminating 0 4m17s pc-replicaset-snrk2 1/1 Running 0 118m #稍等片刻，只剩下两个了 [root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev NAME READY STATUS RESTARTS AGE pc-replicaset-fmb8f 1/1 Running 0 119m pc-replicaset-snrk2 1/1 Running 0 119m

镜像升级

# 编辑rs的容器镜像 - image: nginx:1.17.2 [root@k8s-master01 ~]# kubectl edit rs pc-replicaset -n dev replicaset.apps/pc-replicaset edited # 再次查看，发现镜像版变了。 [root@k8s-master01 ~]# kubectl get rs -n dev -o wide NAME DESIRED CURRENT READY AGE CONTAINERS IMAGES ... p-replicaset 2 2 2 140m nginx nginx:1.17.2
...
# 同样的道理，也可以使用命令完成这个工作
# kubectl set image rs rs名称 容器=镜像版本 -n namespace
[root@k8s-master01 ~]# kubectl set image rs pc-replicaset nginx=nginx:1.17.1 -n
dev
replicaset.apps/pc-replicaset image updated
# 再次查看，发现镜像版本已经变更了
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get rs -n dev -o wide
NAME DESIRED CURRENT READY AGE CONTAINERS IMAGES
...
pc-replicaset 2 2 2 145m nginx nginx:1.17.1

删除ReplicaSet

# 使用kubectl delete命令会删除此RS以及它管理的Pod
# 在kubernetes删除RS前，会将RS的replicasclear调整为0，等待所有的Pod被删除后，在执行RS对象
的删除
[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete rs pc-replicaset -n dev
replicaset.apps "pc-replicaset" deleted
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod -n dev -o wide
No resources found in dev namespace.
# 如果希望仅仅删除RS对象（保留Pod），可以使用kubectl delete命令时添加--cascade=false选项
（不推荐）。
[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete rs pc-replicaset -n dev --cascade=false
replicaset.apps "pc-replicaset" deleted
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pc-replicaset-cl82j 1/1 Running 0 75s
pc-replicaset-dslhb 1/1 Running 0 75s
# 也可以使用yaml直接删除(推荐)
[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete -f pc-replicaset.yaml
replicaset.apps "pc-replicaset" deleted

Deployment控制器(Deploy)

为了更好的解决服务编排的问题，kubernetes在V1.2版本开始，引入了Deployment控制器。值得一提的是，这种控制器并不直接管理pod，而是通过管理ReplicaSet来简介管理Pod，即：Deployment管理 ReplicaSet，ReplicaSet管理Pod。所以Deployment比ReplicaSet功能更加强大。

Deployment主要功能有下面几个：

支持ReplicaSet的所有功能
支持发布的停止、继续
支持滚动升级和回滚版本

Deployment创建的过程

（1）用户通过kubectl创建Deployment

（2）Deployment创建ReplicaSet

（3）ReplicaSet创建Pod

从官方的定义来看Deployment为Pod和Replica Set（下一代Replication Controller）提供声明式更新。那到底这是什么意思呢？下面我们举一个简单的例子来说明。

l 使用Deployment来创建ReplicaSet。ReplicaSet在后台创建pod。检查启动状态，看它是成功还是失败。

l 然后，通过更新Deployment的PodTemplateSpec字段来声明Pod的新状态。这会创建一个新的 ReplicaSet，Deployment会按照控制的速率将pod从旧的ReplicaSet移动到新的ReplicaSet中。

l 如果当前状态不稳定，回滚到之前的Deployment revision。每次回滚都会更新Deployment的 revision。

l 扩容Deployment以满足更高的负载。

l 暂停Deployment来应用PodTemplateSpec的多个修复，然后恢复上线。

l 根据Deployment 的状态判断上线是否hang住了。 l 清除旧的不必要的ReplicaSet。

创建deployment

使用命令快速创建deploy

kubectl create deployment net-test --replicas=3 --image=nginx:latest

查看deployment

kubectl get deploy

使用deployment资源清单创建

创建pc-deployment.yaml，内容如下：

cat > pc-deployment.yaml << EOF
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: pc-deployment
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginx-pod
template:
metadata:
labels:
app: nginx-pod
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.1
ports:
- containerPort: 80
EOF
apiVersion对应的值是 apps/v1
kind要指定为Deployment指定一些 meta 信息，比如名字，或者标签
spec配置选项，这里我们定义需要两个副本，当然还有很多可以设置的属性，比如一个 Pod 在没有任何错误
变成准备的情况下必须达到的最小秒数

# 创建deployment
[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f pc-deployment.yaml --record=true
deployment.apps/pc-deployment created
# 查看deployment
# UP-TO-DATE 最新版本的pod的数量
# AVAILABLE 当前可用的pod的数量
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get deploy pc-deployment
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
pc-deployment 3/3 3 3 15s
# 查看rs
# 发现rs的名称是在原来deployment的名字后面添加了一个10位数的随机串
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get rs
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
pc-deployment-6696798b78 3 3 3 23s
# 查看pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods |grep pc-deployment
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pc-deployment-6696798b78-d2c8n 1/1 Running 0 107s
pc-deployment-6696798b78-smpvp 1/1 Running 0 107s
pc-deployment-6696798b78-wvjd8 1/1 Running 0 107s

deployment扩缩容

# 变更副本数量为5个
[root@k8s-master01 ~]# kubectl scale deploy pc-deployment --replicas=5
deployment.apps/pc-deployment scaled
# 查看deployment
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get deploy pc-deployment
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
pc-deployment 5/5 5 5 2m
# 查看pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pc-deployment-6696798b78-d2c8n 1/1 Running 0 4m19s
pc-deployment-6696798b78-jxmdq 1/1 Running 0 94s
pc-deployment-6696798b78-mktqv 1/1 Running 0 93s
pc-deployment-6696798b78-smpvp 1/1 Running 0 4m19s
pc-deployment-6696798b78-wvjd8 1/1 Running 0 4m19s
# 编辑deployment的副本数量，修改spec:replicas: 4即可
[root@k8s-master01 ~]# kubectl edit deploy pc-deployment
deployment.apps/pc-deployment edited
# 查看pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pc-deployment-6696798b78-d2c8n 1/1 Running 0 5m23s
pc-deployment-6696798b78-jxmdq 1/1 Running 0 2m38s
pc-deployment-6696798b78-smpvp 1/1 Running 0 5m23s
pc-deployment-6696798b78-wvjd8 1/1 Running 0 5m23s

滚动升级

deployment支持版本升级过程中的暂停、继续功能以及版本回退等诸多功能，下面具体来看. kubectl rollout：版本升级相关功能，支持下面的选项：

status 显示当前升级状态

history 显示升级历史记录

pause 暂停版本升级过程

resume 继续已经暂停的版本升级过程

restart 重启版本升级过程

undo 回滚到上一级版本（可以使用--to-revision回滚到指定版本）

变更镜像

kubectl set image deployment pc-deployment nginx=nginx:1.17.3 --record

观察升级过程

kubectl rollout status deploy pc-deployment
kubectl get pods -w

镜像更新中rs的变化：

观察rs

kubectl get rs

rs不会消失，保证回滚

查看升级历史，回滚

kubectl rollout history deploy pc-deployment
版本回滚
# 这里直接使用--to-revision=1回滚到了1版本， 如果省略这个选项，就是回退到上个版本，就是2版本
[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout undo deployment pc-deployment --torevision=1

金丝雀发布

Deployment控制器支持控制更新过程中的控制，如“暂停(pause)”或“继续(resume)”更新操作。

比如有一批新的Pod资源创建完成后立即暂停更新过程，此时，仅存在一部分新版本的应用，主体部分还是旧的版本。然后，再筛选一小部分的用户请求路由到新版本的Pod应用，继续观察能否稳定地按期望的方式运行。确定没问题之后再继续完成余下的Pod资源滚动更新，否则立即回滚更新操作。这就是所谓的金丝雀发布。

# 更新deployment的版本，并配置暂停deployment
[root@k8s-master01 ~]# kubectl set image deploy pc-deployment nginx=nginx:1.17.4
&& kubectl rollout pause deployment pc-deployment
deployment.apps/pc-deployment image updated
deployment.apps/pc-deployment paused
#观察更新状态
[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout status deploy pc-deployment
Waiting for deployment "pc-deployment" rollout to finish: 2 out of 4 new
replicas have been updated...
# 监控更新的过程，可以看到已经新增了一个资源，但是并未按照预期的状态去删除一个旧的资源，就是因为
使用了pause暂停命令
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get rs -o wide
NAME DESIRED CURRENT READY AGE CONTAINERS
IMAGES
pc-deployment-5d89bdfbf9 3 3 3 19m nginx
nginx:1.17.1
pc-deployment-675d469f8b 0 0 0 14m nginx
nginx:1.17.2
pc-deployment-6c9f56fcfb 2 2 2 3m16s nginx
nginx:1.17.4
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pc-deployment-5d89bdfbf9-rj8sq 1/1 Running 0 7m33s
pc-deployment-5d89bdfbf9-ttwgg 1/1 Running 0 7m35s
pc-deployment-5d89bdfbf9-v4wvc 1/1 Running 0 7m34s
pc-deployment-6c9f56fcfb-996rt 1/1 Running 0 3m31s
pc-deployment-6c9f56fcfb-j2gtj 1/1 Running 0 3m31s
# 确保更新的pod没问题了，继续更新
[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout resume deploy pc-deployment
deployment.apps/pc-deployment resumed
# 查看最后的更新情况
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get rs -o wide
NAME DESIRED CURRENT READY AGE CONTAINERS
IMAGES
pc-deployment-5d89bdfbf9 0 0 0 21m nginx
nginx:1.17.1
pc-deployment-675d469f8b 0 0 0 16m nginx
nginx:1.17.2
pc-deployment-6c9f56fcfb 4 4 4 5m11s nginx
nginx:1.17.4
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pc-deployment-6c9f56fcfb-7bfwh 1/1 Running 0 37s
pc-deployment-6c9f56fcfb-996rt 1/1 Running 0 5m27s
pc-deployment-6c9f56fcfb-j2gtj 1/1 Running 0 5m27s
pc-deployment-6c9f56fcfb-rf84v 1/1 Running 0 37s

删除deployment

# 删除deployment，其下的rs和pod也将被删除
[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete -f pc-deployment.yaml
deployment.apps "pc-deployment" deleted

快速创建yaml文件

方式一、使用kubectl create命令生成yaml文件

kubectl create deployment web --image=nginx -o yaml --dry-run=server >m1.yaml

只生成yaml文件，并不真正执行。

方式二、使用kubectl get命令导出yaml文件

kubectl create deployment nginx-web --image=nginx

kubectl get deploy 如果有名为nginx-web的deployment

kubectl get deploy nginx-web -o yaml > m2.yaml 根据部署好的，导出yaml文件

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