什么是控制器

Kubernetes中内建了很多controller(控制器)，这些相当于一个状态机，用来控制Pod的具体状态和行为。

控制器类型

ReplicationController和ReplicaSet
Deployment
DaemonSet
StateFulSet
Job/CronJob
Horizontal Pod Autoscaling

命令式编程和声明式编程

命令式编程：命令“机器”如何去做事情(how)，这样不管你想要的是什么(what)，它都会按照你的命令实现。
声明式编程：告诉“机器”你想要的是什么(what)，让机器想出如何去做(how)

声明式推荐用apply创建，命令式推荐用create创建。Deployment属于声明式，RelicaSet属于命令式。替换创建不是不可以，只是推荐属于最优方式。

Pod分类

自主式Pod： Pod退出、删除，不会被自动创建新副本。
控制器管理的Pod： 在控制器的生命周期里，始终要维持Pod的副本数目。

ReplicationController和ReplicaSet

ReplicationController(RC)用来确保容器应用的副本数始终保持在用户定义的副本数，即如果有容器异常退出，会自动创建新的Pod来替代；而如果异常多出来的容器也会自动回收。

在新版本的Kubernetes中建议使用ReplicaSet来取代ReplicationController。ReplicaSet和ReplicationController没有本质区别，ReplicaSet新增支持集合式的selector。

编写rs.yaml

apiVersion: extensions/v1beta1

kind: ReplicaSet

metadata:

  name: frontend

spec:

  replicas: 3

  selector:

    matchLabels:

      tier: frontend

  template:

    metadata:

      name: frontend

      labels:

        tier: frontend

    spec:

      containers:

        - name: myapp

          image: chinda.com/library/myapp:v1

          env:

            - name: GET_HOSTS_FROM

              value: dns

          ports:

            - containerPort: 80

创建RS

[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f rs.yaml

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod

NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE

frontend-gzjh7   1/1     Running   0          5m58s

frontend-jnwtp   1/1     Running   0          5m58s

frontend-ktmdc   1/1     Running   0          5m58s

# 可以显示labels

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod --show-labels

NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS

frontend-gzjh7   1/1     Running   0          3m45s   tier=frontend

frontend-jnwtp   1/1     Running   0          3m45s   tier=frontend

frontend-ktmdc   1/1     Running   0          3m45s   tier=frontend

# 修改labels

[root@k8s-master01 ~]# kubectl label pod frontend-gzjh7 tier=frontend1

error: 'tier' already has a value (frontend), and --overwrite is false

# 因为--overwrite 是 false

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod --show-labels

NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS

frontend-gtpc7   1/1     Running   0          21s     tier=frontend

frontend-gzjh7   1/1     Running   0          9m13s   tier=frontend1

frontend-jnwtp   1/1     Running   0          9m13s   tier=frontend

frontend-ktmdc   1/1     Running   0          9m13s   tier=frontend

# 删除rs看下，修改过label的没有随着rs删除跟着销毁，是因为现在这个pod已经不属于rs管理范围，变成自主式的pod

[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete rs --all

replicaset.extensions "frontend" deleted

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod

NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE

frontend-gzjh7   1/1     Running   0          11m

RS与Deployment的关联

Kubernetes【K8S】(四)：资源控制器

Deployment

Deployement为Pod和ReplicaSet提供了一个声明式定义(Declarative)方法，用来替代以前的ReplicationController来方便管理应用。

典型的应用场景：

定义Deployment来创建Pod和ReplicaSet
滚动升级和回滚应用
扩容和缩容
暂停和继续Deployment

编写deployment.yaml

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

  name: myapp

  labels:

    app: myapp

spec:

  replicas: 3

  template:

    metadata:

      name: myapp

      labels:

        app: myapp

    spec:

      containers:

        - name: myapp

          image: chinda.com/library/myapp:v1

          imagePullPolicy: IfNotPresent

          ports:

            - containerPort: 80

      restartPolicy: Always

  selector:

    matchLabels:

      app: myapp

创建Deployment

# --record参数可以记录命令，可以很方便的查看每次revision的变化

[root@k8s-master01 ~]# kubectl apply -f deployment.yaml --record

deployment.apps/myapp created

# 查看pods

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -o wide

NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP            NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES

myapp-cd7f9754d-5qbgh   1/1     Running   0          4m37s   10.244.1.29   k8s-node01   <none>           <none>

myapp-cd7f9754d-7pr52   1/1     Running   0          4m37s   10.244.2.21   k8s-node02   <none>           <none>

myapp-cd7f9754d-ccrbq   1/1     Running   0          4m37s   10.244.1.30   k8s-node01   <none>           <none>

# 查看rs

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get rs

NAME              DESIRED   CURRENT   READY   AGE

myapp-cd7f9754d   3         3         3       5m12s

# 查看deployment

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get deployment

NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE

myapp   3/3     3            3           5m43s

扩容

# 扩容

[root@k8s-master01 ~]# kubectl scale deployment myapp --replicas=10

deployment.extensions/myapp scaled

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods

NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE

myapp-cd7f9754d-2gdvk   1/1     Running   0          60s

myapp-cd7f9754d-5qbgh   1/1     Running   0          9m8s

myapp-cd7f9754d-66lqp   1/1     Running   0          60s

myapp-cd7f9754d-7nnfj   1/1     Running   0          60s

myapp-cd7f9754d-7pr52   1/1     Running   0          9m8s

myapp-cd7f9754d-7vt7p   1/1     Running   0          60s

myapp-cd7f9754d-8jsvj   1/1     Running   0          60s

myapp-cd7f9754d-ccrbq   1/1     Running   0          9m8s

myapp-cd7f9754d-hm89p   1/1     Running   0          60s

myapp-cd7f9754d-qtx2d   1/1     Running   0          60s

# 注意：扩容前后rs的名称没有变动

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get rs

NAME              DESIRED   CURRENT   READY   AGE

myapp-cd7f9754d   10        10        10      9m55s

更新镜像

# 语法kubectl set image deployment/[deploymentName] [containerName]=[iamge]

[root@k8s-master01 ~]# kubectl set image deployment/myapp myapp=chinda.com/library/myapp:v2

deployment.extensions/myapp image updated

# 触发rs创建

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get rs

NAME               DESIRED   CURRENT   READY   AGE

myapp-69f8478dfc   10        10        5       6s

myapp-cd7f9754d    3         3         3       13m

# 也可以使用edit命令来编辑Deployment

[root@k8s-master01 ~]# kubectl edit deployment/myapp

回滚

[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout undo deployment/myapp

deployment.extensions/myapp rolled back

Kubernetes【K8S】(四)：资源控制器

查看rollout状态、历史、回滚指定revision

# 状态

[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout status deployment/myapp

deployment "myapp" successfully rolled out

# 历史

[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout history deployment/myapp

deployment.extensions/myapp

REVISION  CHANGE-CAUSE

5         kubectl apply --filename=deployment.yaml --record=true

6         kubectl apply --filename=deployment.yaml --record=true

7         kubectl apply --filename=deployment.yaml --record=true

# 回滚指定revision

[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout undo deployment/myapp --to-revision=5

deployment.extensions/myapp rolled back

# rollout成功完成，将会返回一个0值得Exit Code

[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout status deployment/myapp

deployment "myapp" successfully rolled out

[root@k8s-master01 ~]# echo $?

0

# 暂停

[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout pause deployment/myapp

查看RS历史

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get rs

NAME               DESIRED   CURRENT   READY   AGE

myapp-69f8478dfc   10        10        10      18m

myapp-6bf96697b6   0         0         0       4m47s

myapp-cd7f9754d    0         0         0       21m

Deployment更新策略

Deployment可以保证在升级时只有一定数量的Pod是down的。期望副本数的25%

Deployment同时可以确保只创建出超过期望数量的一定数量的Pod。期望副本数的25%

Rellover(多个rollout并行)

假如创建了一个5个myapp:v1副本的Deployment，当只有3个myapp:v1副本创建出来时，就开始更新含有5个副本的myapp:v2的Deployment。在这种情况下，Deployment会立即杀掉已经创建的3个myapp:v1的Pod，并开始创建myapp:v2的Pod。它不会等到所有5个myapp:v1的Pod都创建完成后才开始改变航道。

DaemonSet控制器

DaemonSet确保全部(或者一些)Node上运行一个Pod的副本。当有Node假如集群时也会为他们新增一个Pod。当有Node从集群移除时，这些Pod也会被回收。删除DaemonSet将会删除它创建的所有Pod。

DaemonSet的典型用法

运行集群存储daemon，例如再每个Node上运行glusterd、ceph。
在每个Node上运行日志收集daemon，例如fluentd、logstash。
在每个Node上运行监控daemon，例如Prometheus Node Exporter、collectd、Datadog代理、New Relic代理、Ganglia gmond。

编写damon.yaml

apiVersion: apps/v1

kind: DaemonSet

metadata:

  name: daemonset

  labels:

    app: daemonset

spec:

  template:

    metadata:

      name: daemonset

      labels:

        app: daemonset

    spec:

      containers:

        - name: daemonset

          image: chinda.com/library/myapp:v1

          imagePullPolicy: IfNotPresent

      restartPolicy: Always

  selector:

    matchLabels:

      app: daemonset

创建Ds

[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f daemonset.yaml

daemonset.apps/daemonset created

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get ds

NAME        DESIRED   CURRENT   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   NODE SELECTOR   AGE

daemonset   2         2         2       2            2           <none>          11s

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod -o wide

NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES

daemonset-48jrg   1/1     Running   0          63s   10.244.1.101   k8s-node01   <none>           <none>

daemonset-k6mvj   1/1     Running   0          63s   10.244.2.92    k8s-node02   <none>           <none>

[root@k8s-master01 ~]# kubectl  delete pod daemonset-48jrg

pod "daemonset-48jrg" deleted

# 注意: 新创建的Pod和删除的是不同的

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod

NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE

daemonset-k6mvj   1/1     Running   0          3m22s

daemonset-q4chg   1/1     Running   0          7s

Job控制器

Job负载批处理任务，即仅执行一次的任务，它保证批处理任务的一个活多个Pod成功结束。

特殊说明

spec.template格式同Pod。
RestartPolicy仅支持Never或Onfailure。
单个Pod时，默认Pod成功运行后Job即结束。
.spec.comletions标志Job结束需要成功运行Pod个数，默认为1。
.spec.parallelism标志并行运行的Pod个数，默认为1。
spec.activeDeadlineSeconds标志失败Pod的重试最大时间，超过这个时间不会继续重试。

编写job.yaml

apiVersion: batch/v1

kind: Job

metadata:

  name: pi

spec:

  template:

    metadata:

      name: pi

    spec:

      containers:

        - name: pi

          image: chinda.com/library/perl:v1

          command: ['perl', '-Mbignum=bpi', '-wle', 'print bpi(2000)']

      restartPolicy: Never

创建Job

[root@k8s-master01 ~]# kubectl create -f job.yaml

job.batch/pi created

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod

NAME       READY   STATUS    RESTARTS   AGE

pi-smqkb   1/1     Running   0          6s

# 查看日志

[root@k8s-master01 ~]# kubectl log pi-smqkb

log is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use logs instead.

3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679821480865132823066470938446095505822317253594081284811174502841027019385211055596446229489549303819644288109756659334461284756482337867831652712019091456485669234603486104543266482133936072602491412737245870066063155881748815209209628292540917153643678925903600113305305488204665213841469519415116094330572703657595919530921861173819326117931051185480744623799627495673518857527248912279381830119491298336733624406566430860213949463952247371907021798609437027705392171762931767523846748184676694051320005681271452635608277857713427577896091736371787214684409012249534301465495853710507922796892589235420199561121290219608640344181598136297747713099605187072113499999983729780499510597317328160963185950244594553469083026425223082533446850352619311881710100031378387528865875332083814206171776691473035982534904287554687311595628638823537875937519577818577805321712268066130019278766111959092164201989380952572010654858632788659361533818279682303019520353018529689957736225994138912497217752834791315155748572424541506959508295331168617278558890750983817546374649393192550604009277016711390098488240128583616035637076601047101819429555961989467678374494482553797747268471040475346462080466842590694912933136770289891521047521620569660240580381501935112533824300355876402474964732639141992726042699227967823547816360093417216412199245863150302861829745557067498385054945885869269956909272107975093029553211653449872027559602364806654991198818347977535663698074265425278625518184175746728909777727938000816470600161452491921732172147723501414419735685481613611573525521334757418494684385233239073941433345477624168625189835694855620992192221842725502542568876717904946016534668049886272327917860857843838279679766814541009538837863609506800642251252051173929848960841284886269456042419652850222106611863067442786220391949450471237137869609563643719172874677646575739624138908658326459958133904780275901

CronJob控制器

CronJob是基于时间的Job，即1. 在给定的时间点只运行一次；2. 周期性的在给定时间点运行。

典型用法

在给定的时间点调度Job运行。
创建周期性运行的Job，例如：数据库备份、发送邮件等。

字段解释

spec.shuedule： 调度，必须字段，指定任务运行周期，格式同Cron。
spec.jobTemplate： Job模板，必须字段，指定需要运行的任务，格式同Job。
spec.startingDeadlineSeconds： 启动Job的期限(秒级别), 超过此时间Job认为是失败的，该字段是可选的。如果因为任何原因而错过了被调度的时间，那么错过执行时间的Job将被认为是失败的。如果没有指定，则没有期限。
spec.concurrencyPolicy： 并发策略，该字段可选。它指定了如何处理被CronJob创建Job的并发执行。只允许指定一种策略。
- Allow(默认)：允许并发运行Job。
- Forbid：禁止并发运行，如果前一个还没有完成，则直接跳过下一个。
- Replace：取消当前正在运行的Job，用一个新的来替换。
注意：当前策略只能应用于同一个CronJob创建的Job。如果存在多个CronJob，他们创建的Job之间总是允许并发运行的。
spec.suspend：挂起，该字段可选。如果设置为true，后续所有执行都会被挂起。它对已经开始执行的Job不起作用。默认值为false。
spec.successfulJobsHistoryLimit和spec.failedJobsHistoryLimit：历史限制，该字段可选。它们指定了可以保留多少完成和失败的Job。默认情况下，它们分别设置为3和1。设置限制的值为0，相关类型的Job完成后将不会保留。

编写cronjob.yaml

apiVersion: batch/v1beta1

kind: CronJob

metadata:

  name: hello

spec:

  jobTemplate:

    spec:

      template:

        spec:

          containers:

            - name: hello

              image: busybox

              args:

                - /bin/sh

                - -c

                - date; echo Hello from the Kubernetes cluster

          restartPolicy: OnFailure

  schedule: '*/1 * * * *'

创建CronJob

[root@k8s-master01 ~]# kubectl apply -f cronjob.yaml

cronjob.batch/hello created

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get job -w

NAME               COMPLETIONS   DURATION   AGE

hello-1588114140   1/1           6s         2m33s

hello-1588114200   1/1           7s         93s

hello-1588114260   1/1           4s         33s

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod -w

NAME                     READY   STATUS      RESTARTS   AGE

hello-1588114140-6l2g2   0/1     Completed   0          2m47s

hello-1588114200-snrtc   0/1     Completed   0          107s

hello-1588114260-zv8dq   0/1     Completed   0          47s

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get cronjob

NAME    SCHEDULE      SUSPEND   ACTIVE   LAST SCHEDULE   AGE

hello   */1 * * * *   False     0        69s             4m9s

[root@k8s-master01 ~]# kubectl log hello-1588114140-6l2g2

log is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use logs instead.

Tue Apr 28 22:53:12 UTC 2020

Hello from the Kubernetes cluster

秒客网

Kubernetes【K8S】(四)：资源控制器

什么是控制器

控制器类型

命令式编程和声明式编程

Pod分类

ReplicationController和ReplicaSet

编写rs.yaml

创建RS

RS与Deployment的关联

Deployment

编写deployment.yaml

创建Deployment

扩容

更新镜像

回滚

查看rollout状态、历史、回滚指定revision

查看RS历史

Deployment更新策略

Rellover(多个rollout并行)

DaemonSet控制器

DaemonSet的典型用法

编写damon.yaml

创建Ds

Job控制器

特殊说明

编写job.yaml

创建Job

CronJob控制器

典型用法

字段解释

编写cronjob.yaml

创建CronJob

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