K8s-04: Controller

2023/11/26

Categories:technology

Tags:kubernetesdockercontainerdevopscontrollerk8s

Kubernetes Series: controller

Controller

ReplicationController/ReplicaSet

维持 Pod 的副本数，确保 Pod 的副本数符合用户的要求。RS 支持集合式的 selector, 如 matchLabels 和 matchExpressions。举例：

apiVersion: v1
kind: ReplicaSet
metadata:
    name: nginx
spec:
    replicas: 3
    selector:
    matchLabels:
        app: nginx
    template:
    metadata:
        labels:
        app: nginx
    spec:
        containers:
        - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

Deployment

定义 Deployment 时，会自动创建一个 RS，Deployment 会管理这个 RS。
滚动升级和版本回退
扩容和缩容
暂停和恢复

举例：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
    name: nginx
spec:
    replicas: 3
    selector:
    matchLabels:
        app: nginx
    template:
    metadata:
        labels:
        app: nginx
    spec:
        containers:
        - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

扩容：kubectl scale deployment nginx --replicas=5
autoscale: kubectl autoscale deployment nginx --min=3 --max=5 --cpu-percent=80
滚动升级：kubectl set image deployment nginx nginx=nginx:1.15.12
版本回退：kubectl rollout undo deployment nginx
更新策略：保证升级时只有一定数量的 pod 处于 down 状态，默认值为 25%。
- RollingUpdate: 逐步升级，先创建新的 pod，再删除旧的 pod。
- Recreate: 先删除旧的 pod，再创建新的 pod。

DaemonSet

DaemonSet 保证所有（或者一些）node 上运行一个 pod 的副本。当 node 加入集群时，pod 会被自动创建；当 node 从集群中删除时，pod 也会被自动删除。应用场景：

运行集群存储 daemon，如 glusterd、ceph。
日志收集 daemon，如 fluentd、logstash。
监控 daemon，如 node-exporter、collectd、prometheus-node-exporter、datadog-agent、newrelic-agent、ganglia-gmond。

举例：

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
    name: nginx
spec:
    selector:
    matchLabels:
        app: nginx
    template:
    metadata:
        labels:
        app: nginx
    spec:
        containers:
        - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

StatefulSet

有状态的 pod，每个 pod 都有唯一的标识，pod 的创建和销毁都有顺序，pod 的网络和存储都是稳定的。应用场景：

稳定的持久化存储：基于 PVC 的存储卷，重新调度后，pod 仍然可以访问到相同的存储卷。
稳定的网络表示：pod 的 hostname 和 subdomain 是稳定的。基于 headless service 的网络标识，不会因为 pod 的重启而改变。
有序的部署和扩展：基于 init container 实现。
有序收缩和删除。

Job/CronJob

Job: 用于批处理任务，保证批处理任务的一个或者多个 pod 成功结束。

Job 举例：

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
    name: pi
spec:
    template:
    spec:
        containers:
        - name: pi
        image: perl
        command: ["perl", "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
        restartPolicy: Never
    backoffLimit: 4

Cron: 用于定时任务，支持秒级别的定时任务。给定时间仅执行一次，周期性地在给定时间执行任务。给定时间之前没有执行的任务，会被丢弃。创建 Job 的操作是幂等的，即如果 Job 已经存在，则不会重复创建。
应用：定时备份、定时清理、定时同步，邮件发送。

Cron 举例：

apiVersion: batch/v1beta1
kind: CronJob
metadata:
    name: hello
spec:
    schedule: "*/1 * * * *"
    jobTemplate:
    spec:
        template:
        spec:
            containers:
            - name: hello
            image: busybox
            args:
            - /bin/sh
            - -c
            - date; echo Hello from the Kubernetes cluster
            restartPolicy: OnFailure

spec:
- schedule: 定时任务的时间表达式。
- jobTemplate: 定时任务的模板。
- startingDeadlineSeconds: 定时任务的启动截止时间。错过被调度的任务将被视为失败。
- concurrencyPolicy: 定时任务的并发策略。默认为 Allow，表示允许并发执行。如果设置为 Forbid，表示禁止并发执行。如果设置为 Replace，表示如果有任务正在执行，则取消正在执行的任务，只保留最后一个任务。
- successfulJobsHistoryLimit: 保留成功完成的任务的数量。默认为 3。
- suspend: 暂停定时任务的调度。

HorizontalPodAutoscaler(HPA)

用于根据 pod 的 cpu 使用率和内存使用率，自动调整 pod 的副本数。仅支持 Deployment 和 ReplicaSet。

K8s-04: Controller

Controller ​

ReplicationController/ReplicaSet ​

Deployment ​

DaemonSet ​

StatefulSet ​

Job/CronJob ​