3.1 控制器之ReplicaSet/ReplicationController
文章目录
- ReplicaSet使用
- 1、创建ReplicaSet
- 2、删除一个pod
- 3、修改pod标签
- 4、标签选择器
- 4、修改ReplicaSet标签选择器
- 5、水平缩放pod
- 6、删除ReplicaSet控制器
在新版本k8s中，ReplicaSet取代了ReplicationController，ReplicaSet除了满足ReplicationController，其强大之处还在于支持标签选择器。所以本文主要以ReplicaSet为主。
ReplicaSet主要用来监控k8s中的pod，使其数量与副本数保持一致，当pod数量少于副本数量时会根据定义的pod模板启动相应的pod数量，当pod数量多于副本数数量时，它将删除多于的pod。手动增加ReplicaSet选择的标签类型的pod会k8s中pod数量多于副本数，ReplicaSet将删除多于的pod。
ReplicaSet优点：
- 当集群几点发生故障时，为故障的pod创建替代的副本；
- 可以轻松实现pod的水平伸缩
ReplicaSet使用
1、创建ReplicaSet
replica_set_example.yaml配置如下：
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: ReplicaSet #控制器类型为ReplicaSet
metadata:
name: nginx-relica #ReplicaSet控制器名字为nginx-relica
spec: #ReplicaSet控制器的描述
replicas: 3 #pod的副本数
selector: #ReplicaSet控制器的选择器
matchLabels: #ReplicaSet控制器定义标签
app: nginx-label #ReplicaSet控制器管理标签为app=nginx-label的pod
template: #pod的模板
metadata: #pod的元数据
labels: #定义pod的标签
app: nginx-label #定义pod的标签为app=nginx-label
spec: #pod的描述
containers: #定义pod中容器
- name: nginx-pod #容器的名字为nginx-pod
image: nginx #容器的镜像为nginx
imagePullPolicy: IfNotPresent #镜像策略，如果本地有nginx镜像，就用本地的镜像启动容器，如果本地没有默认从docker hub上获取latest版本nginx镜像
ports: #定义容器端口
- containerPort: 80 #暴露容器中80端口
command: ["/bin/sh", "-c", "echo hello world > /usr/share/nginx/html/hello.html; sleep 3600"] #容器启动后，执行command命令
用create创建ReplicaSet， kubectl create -f replica_set_example.yaml，执行如下
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl create -f replica_set_example.yaml
replicaset.extensions/nginx-relica created
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl get replicaset
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
nginx-relica 3 3 3 12s
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-relica-8b26w 1/1 Running 0 20s
nginx-relica-grs84 1/1 Running 0 20s
nginx-relica-ts6n4 1/1 Running 0 20s
2、删除一个pod
ReplicaSet管理了3个副本的pod，删除其中一个pod后，ReplicaSet会根据副本数重新启动一个pod，保持集群中有3个副本，如命令所示
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl delete pod nginx-relica-grs84
pod "nginx-relica-grs84" deleted
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-relica-kpq7k 1/1 Running 0 33s
nginx-relica-rrsph 1/1 Running 0 2m13s
nginx-relica-ts6n4 1/1 Running 0 3m5s
3、修改pod标签
通过ReplicaSet创建pod后，如果修改了pod的标签，ReplicaSet检查管理的pod数量少于副本数，会重新启动pod维持副本数量的pod。为修改pod标签前如下
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl get pod --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
nginx-relica-kpq7k 1/1 Running 47 47h app=nginx-label
nginx-relica-rrsph 1/1 Running 47 47h app=nginx-label
nginx-relica-ts6n4 1/1 Running 47 47h app=nginx-label
修改其中一个pod的标签app=nginx-label修改为app=nginx-debug
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl label pod nginx-relica-kpq7k app=nginx-debug --overwrite
pod/nginx-relica-kpq7k labeled
然后再查询pod数量
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl get pod --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
nginx-relica-hpk5f 1/1 Running 0 15s app=nginx-label
nginx-relica-kpq7k 1/1 Running 47 47h app=nginx-debug
nginx-relica-rrsph 1/1 Running 47 47h app=nginx-label
nginx-relica-ts6n4 1/1 Running 47 47h app=nginx-label
发现又重新启动了一个app=nginx-label的pod，始终维持在副本数量的pod。
4、标签选择器
前面示例已经用过了标签选择器，标签选择器主要是用来控制pod的
spec: #ReplicaSet控制器的描述
replicas: 3 #pod的副本数
selector: #ReplicaSet控制器的选择器
matchLabels: #ReplicaSet控制器定义标签
app: nginx-label #ReplicaSet控制器管理标签为app=nginx-label的pod
selector选择器下的matchLabels用来匹配单个标签键值对形式的，相当于k8s老版本中ReplicationController控制器的作用。另外selector选择器下的matchExpressions拥有更强大的选择功能。例如
spec:
replicas: 3
selector:
matchExpressions:
- key: app #matchExpressions为list类型
operator: In
values:
- nginx-prod #values为List类型
该标签选择器会选择标签app在nginx-prod标签的pod进行管理。
matchExpressions选择模式强大，有如下几种选择模式：
- In ： key指定的标签必须与values中列举的标签其中一个匹配；
- Notin : key指定的标签与values中列举的标签任何一个都不匹配；
- Exists : key指定的标签名字只要与pod中标签名字一致，pod就会被管理，不管标签的value值是否一致，只要标签的名字一致就可以；
- DoesNotExist : 与Exists 相反。
例如，只要创建的pod含有便签app，不管标签的value值如何，都会被ReplicaSet进行管理。
spec:
replicas: 3
selector:
matchExpressions:
- key: app
operator: Exists
注意：上面示例中，只指定了matchExpressions中的一个标签表达式，因为matchExpressions是list类型，可以指定多个选择器表达式，如果指定多个表达式，多有选择器必须与Pod匹配才能选中并管理pod。另外，如果同时指定了matchExpressions和matchLabels两种选择模式，则两种选择模式必须都匹配，pod才会被选中并进行管理。
4、修改ReplicaSet标签选择器
replicaset管理pod后，如果修改了ReplicaSet标签选择器，会使ReplicaSet放弃正在管理的pod，转而去管理修改选择器后的指定的pod或者重新创建指定标签的pod。
比如用replica_set_example.yaml创建replicaset，并创建管理4个pod
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: ReplicaSet
metadata:
name: nginx-relica
spec:
replicas: 4
selector:
matchLabels:
app: nginx-prod
template:
metadata:
labels:
app: nginx-prod
spec:
containers:
- name: nginx-pod
image: nginx
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- containerPort: 80
command: ["/bin/sh", "-c", "echo hello world > /usr/share/nginx/html/hello.html; sleep 3600"]
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl create -f replica_set_example.yaml
replicaset.extensions/nginx-relica created
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-relica-4wcvq 1/1 Running 0 2m1s
nginx-relica-5q59d 1/1 Running 0 2m1s
nginx-relica-x694n 1/1 Running 0 2m1s
nginx-relica-ztp6p 1/1 Running 0 2m1s
执行上述命令后，nginx-relica管理着4个标签为nginx-prod的pod，下面修改一下nginx-relica的选择器，使其管理4个标签为nginx-debug的pod
kubectl edit rs nginx-relica #编辑nginx-relica
……省略
spec:
replicas: 4
selector:
matchLabels:
app: nginx-debug #标签选择器从nginx-prod修改为nginx-debug
template:
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: nginx-debug #pod的模板标签从nginx-prod修改为nginx-debug
spec:
……省略
编辑完replicaset后，重新查看pod情况，发现replicaset重新管理了4个标签为app=nginx-debug的pod，但原来的app=nginx-prod的pod并没有自动删除，如果手动删除后，不会再自动重建，如果手动删除标签为app=nginx-debug的pod，replicaset会自动进行重新重建标签为app=nginx-debug的pod，使其数量达到副本数。
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl get pod --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
nginx-relica-4wcvq 1/1 Running 0 4m26s app=nginx-prod
nginx-relica-5q59d 1/1 Running 0 4m26s app=nginx-prod
nginx-relica-5wspn 1/1 Running 0 21s app=nginx-debug
nginx-relica-795dg 1/1 Running 0 21s app=nginx-debug
nginx-relica-cp2fx 1/1 Running 0 21s app=nginx-debug
nginx-relica-nx8d6 1/1 Running 0 21s app=nginx-debug
nginx-relica-x694n 1/1 Running 0 4m26s app=nginx-prod
nginx-relica-ztp6p 1/1 Running 0 4m26s app=nginx-prod
5、水平缩放pod
集群中，有时访问量增加，需要水平扩展pod数量，或者晚上访问量小，缩小pod数量，节省资源。
下面通过ReplicaSet创建3个pod，然后再水平扩展到4个pod
#通过replicaset创建管理pod
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl create -f replica_set_example.yaml
replicaset.extensions/nginx-relica created
#成功创建3个pod
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-relica-dnmhs 1/1 Running 0 5s
nginx-relica-g98nc 1/1 Running 0 5s
nginx-relica-w88mm 1/1 Running 0 5s
#ReplicaSet的副本数扩展到4个
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl scale replicaset nginx-relica --replicas=4
replicaset.extensions/nginx-relica scaled
#再次查询pod数量为4
[root@k8s-master01 sc_work]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-relica-88r59 1/1 Running 0 5s
nginx-relica-dnmhs 1/1 Running 0 63s
nginx-relica-g98nc 1/1 Running 0 63s
nginx-relica-w88mm 1/1 Running 0 63s
6、删除ReplicaSet控制器
- 直接删除ReplicaSet后也会连带删除ReplicaSet控制器管理的Pod
kubectl delete replicaset nginx-relica #执行命令后，nginx-relica管理的pod也会被删除
- 删除ReplicaSet但保留pod运行
kubectl delete rs nginx-relica --cascade=false #删除nginx-relica后，nginx-relica管理的pod继续运行
注：ReplicaSet可以简写为rs，比如
kubectl get rs
参考《kubernetes in action》