kubernetes(五)---控制器

kubernetes(五)—控制器

1.控制器

Pod控制器是用于实现管理pod的中间层，确保pod资源符合预期的状态，pod的资源出现故障时，会尝试进行重启，当根据重启策略无效，则会重新新建pod的资源。

pod分类和控制器类型

Pod的分类：

• 自主式Pod：Pod退出后不会被创建

• 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

控制器类型：

• Replication Controller和ReplicaSet
• Deployment
• DaemonSet
• StatefulSet
• Job
• Cronjob
• HPA（全称Horizontal Pod Autoscaler）

replication、controller和reolicaset控制器

ReplicaSet 是下一代的Replication Controller，官方推荐使用ReplicaSet。ReplicationController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。
ReplicaSet 和Replication Controller的唯一区别是选择器的支持，ReplicaSet支持新的基于集合的选择器需求。
ReplicaSet 确保任何时间都有指定数量的Pod副本在运行。
虽然ReplicaSets可以独立使用，但今天它主要被Deployments用作协调Pod创建、删除和更新的机制。

Deployment控制器

Deployment为Pod和ReplicaSet提供了一个申明式的定义方法。

典型的应用场景：

• 用来创建Pod和ReplicaSet
• 滚动更新和回滚
• 扩容和缩容
• 暂停与恢复

DaemonSet控制器

DaemonSet确保全部(或者某些)节点上运行一个Pod的副本。当有节点加入集群时，也会为他们新增一个Pod。当有节点从集群移除时，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：

• 在每个节点上运行集群存储DaemonSet， 例如glusterd、ceph
• 在每个节点上运行日志收集DaemonSet，例如fluentd、logstash
• 在每个节点上运行监控DaemonSet，例如Prometheus Node Exporter、zabbix agent等

一个简单的用法是在所有的节点上都启动一个DaemonSet，将被作为每种类型的daemon使用。
一个稍微复杂的用法是单独对每种daemon类型使用多个DaemonSet，但具有不同的标志，并且对不同硬件类型具有不同的内存、CPU要求。

StatefulSet控制器

StatefulSet是用来管理有状态应用的工作负载API对象。实例之间有不对等关系，以及实例对外部数据有依赖关系的应用，称为“有状态应用"
StatefulSet用来管理Deployment和扩展一组Pod，井且能为这些Pod提供*序号和唯一性保证*。

StatefulSets 对于需要满足以下一个或多个需求的应用程序很有价值：

• 稳定的、唯一的网络标识符。
• 稳定的、持久的存储。
• 有序的、优雅的部署和缩放。
• 有序的、自动的滚动更新。

job、cronjob和hpa控制器

Job：
执行批处理任务，仅执行一次任务，保证任务的一个或多个Pod成功结束

Cronjob：

• Cron-Job 创建基于时间调度的Jobs。
• 一个CronJob对象就像crontab (cron table)文件中的一行，它用Cron格式进行编写，并周期性地在给定的调度时间执行Job。

HPA：
根据资源利用率自动调整service中Pod数量，实现Pod水平自动缩放。

2.ReplicaSet应用

\vi rs.yaml 
apiVersion: apps/v1		#api版本定义
kind: ReplicaSet		#定义资源类型为ReplicaSet
metadata:		#元数据定义
  name: replicaset-example
spec:		#ReplicaSet的规格定义
  replicas: 2		#定义副本数量为2个
  selector:		#标签选择器，定义匹配pod的标签
    matchLabels:
      app: nginx
  template:		#pod的模板定义
    metadata:		#pod的元数据定义
      labels:		#定义pod的标签，需要和上面定义的标签一致，也可以多出其他标签
        app: nginx
    spec:		#pod的规格定义
      containers:		#容器定义
      - name: nginx		#容器名称
        image: nginx		#容器镜像

kubectl apply -f rs.yaml 

注意：在使用指定控制器时，尽量使用apply来创建pod，apply支持更新而create不支持

kubectl get pod
kubectl get rs

可以看到一次运行了两个pod

kubectl get pod -o wide

实现了负载均衡

pod拉伸：
我们可以直接在yaml文件中修改副本的个数（我改为4个了）

kubectl apply -f rs.yaml 
kubectl get pod -o wide

可以看到更改文件后增加成4个
缩减时也可以直接在文件中修改（又改为两个）：

kubectl apply -f rs.yaml 
kubectl get pod -o wide

可以看到副本数量又变回两个，而且删除的两个是刚才新添加的

使用RS控制pod副本：更改pod的标签

kubectl get pod --show-labels 
kubectl label pod fronted-cr2h1 app=myapp --overwrite 
kubectl get pod --show-labels 

之前是2个pod，由于改了标签，控制器又开启了一个pod，控制自己维护的标签的pod始终是2个

kubectl delete pod fronted-cr2h1
kubectl get pod --show-labels 

此时该pod被永久删除

如果我们先修改标签，再恢复标签：

kubectl get pod --show-labels 
kubectl label pod fronted-vlpq1 app=myapp --overwrite 
kubectl get pod --show-labels 
kubectl label pod fronted-vlpq1 app=myapp --overwrite 
kubectl get pod --show-labels 

可以看到恢复标签后，修改时被新建的副本又被删除了

3.Deployment应用

一个Deployment控制器为Pods和ReplicaSets提供描述性的更新方式。
先删除上面的实验：kubectl delete -f rs.yaml

kubectl get pod
\vi deployment.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: myapp:v1
        ports:
        - containerPort: 80

kubectl apply -f deployment.yaml 
kubectl get all

拉伸：这里的拉伸和上面的rs没有区别，因为副本的数量就是由rs控制的
滚动更新：只需要在yaml文件中将myapp的版本改为v2即可

kubectl get rs

我们可以看到之前的rs还存在，便于后面的回滚

kubectl get pod -o wide
curl 10.244.2.32

可以看到更新成功
回滚：与更新的方法相同，只需要修改文件内容的版本。回滚会直接使用原来的rs（更新时并没有删除）

4.DaemonSet应用

DaemonSet确保全部(或者某些)节点上运行一个Pod的副本。当有节点加入集群时，也会为他们新增一个Pod。当有节点从集群移除时，这些Pod也会被回收。删除DaemonSet将会删除它创建的所有Pod。
首先在server1中拉取zabbix镜像并上传到harbor仓库

vim daemonset.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: daemonset-example
  labels:
    app: zabbix-agent
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: zabbix-agent
  template:
    metadata:
      labels:
        app: zabbix-agent
    spec:
      containers:
      - name: zabbix-agent
        image: zabbix-agent


kubectl apply -f daemonset.yaml 
kubectl get all

kubectl get pod -o wide

注意：DaemonSet控制器不需要rs来维护副本。DaemonSet确保每个节点运行一个pod副本。当有节点新加入集群时，也会为他们新增一个pod。当节点从集群删除时，对应的pod会被回收。如果删除DaemonSet会删除它创建的所有pod

删除一个pod：

kubectl get pod -o wide
kubectl delete pod ds-2pk1s
kubectl get pod -o wide

我们可以看到：删除后，DaemonSet控制器会自动再启动一个pod

5.job应用

job比较适合做计算类的操作
首先拉取per镜像，上传至私有仓库
计算圆周率：

vim job.yaml 
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

kubectl apply -f job.yaml	#计算的结果在日志中
kubectl get pod -o wide

6.cronjob应用

vim cronjob.yaml 
apiVersion: batch/v1beta1
kind: CronJob
metadata:
  name: cronjob-example
spec:
  schedule: "* * * * *"
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: cronjob
            image: busybox
            args:
            - /bin/sh
            - -c
            - date;echo Hello from k8s cluster
          restartPolicy: OnFailure

kubectl get pod -w
kubectl get pod
kubectl logs cronjob-example-1587266520-g6ckb