14-Kubernetes-Pod控制器详解-ReplicaSet(RS)

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前言

• 本篇开始来学习Pod控制器-ReplicaSet

Pod控制器介绍

Pod是kubernetes的最小管理单元，在kubernetes中，按照pod的创建方式可以将其分为两类：

• 自主式pod：kubernetes直接创建出来的Pod，这种pod删除后就没有了，也不会重建
• 控制器创建的pod：kubernetes通过控制器创建的pod，这种pod删除了之后还会自动重建

什么是Pod控制器
Pod控制器是管理pod的中间层，使用Pod控制器之后，只需要告诉Pod控制器，想要多少个什么样的Pod就可以了，它会创建出满足条件
的Pod并确保每一个Pod资源处于用户期望的目标状态。如果Pod资源在运行中出现故障，它会基于指定策略重新编排Pod。

在kubernetes中，有很多类型的pod控制器，每种都有自己的适合的场景，常见的有下面这些：

• ReplicationController：比较原始的pod控制器，已经被废弃，由ReplicaSet替代
• ReplicaSet：保证副本数量一直维持在期望值，并支持pod数量扩缩容，镜像版本升级
• Deployment：通过控制ReplicaSet来控制Pod，并支持滚动升级、回退版本
• Horizontal Pod Autoscaler：可以根据集群负载自动水平调整Pod的数量，实现削峰填谷
• DaemonSet：在集群中的指定Node上运行且仅运行一个副本，一般用于守护进程类的任务
• Job：它创建出来的pod只要完成任务就立即退出，不需要重启或重建，用于执行一次性任务
• Cronjob：它创建的Pod负责周期性任务控制，不需要持续后台运行
• StatefulSet：管理有状态应用

ReplicaSet(RS)

ReplicaSet的主要作用是保证一定数量的pod正常运行，它会持续监听这些Pod的运行状态，一旦Pod发生故障，就会重启或重建。同时它还支持对pod数量的扩缩容和镜像版本的升降级。

资源清单

apiVersion: apps/v1 # 版本号
kind: ReplicaSet # 类型       
metadata: # 元数据
  name: # rs名称 
  namespace: # 所属命名空间 
  labels: #标签
    controller: rs
spec: # 详情描述
  replicas: 3 # 副本数量
  selector: # 选择器，通过它指定该控制器管理哪些pod
    matchLabels:      # Labels匹配规则
      app: nginx-pod
    matchExpressions: # Expressions匹配规则
      - {key: app, operator: In, values: [nginx-pod]}
  template: # 模板，当副本数量不足时，会根据下面的模板创建pod副本
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1
        ports:
        - containerPort: 80

在这里面，需要新了解的配置项就是spec下面几个选项：

• replicas：指定副本数量，其实就是当前rs创建出来的pod的数量，默认为1

• selector：选择器，它的作用是建立pod控制器和pod之间的关联关系，采用的Label Selector机制

  在pod模板上定义label，在控制器上定义选择器，就可以表明当前控制器能管理哪些pod了

• template：模板，就是当前控制器创建pod所使用的模板板，里面其实就是前一章学过的pod的定义

创建ReplicaSet

创建pc-replicaset.yaml文件，内容如下：

apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet   
metadata:
  name: pc-replicaset
  namespace: dev
spec:
  replicas: 3
  selector: 
    matchLabels:
      app: nginx-pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1

# 创建rs
[root@master ~]# kubectl create -f pc-replicaset.yaml
replicaset.apps/pc-replicaset created

# 查看rs  DESIRED:期望副本数量  CURRENT:当前副本数量  READY:已经准备好提供服务的副本数量
[root@master ~]# kubectl get rs pc-replicaset -n dev -o wide
NAME            DESIRED   CURRENT   READY   AGE   CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
pc-replicaset   3         3         3       39s   nginx        nginx:1.17.1   app=nginx-pod

# 查看当前控制器创建出来的pod
# 这里发现控制器创建出来的pod的名称是在控制器名称后面拼接了-xxxxx随机码
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pc-replicaset-c2shn       1/1     Running   0          81s
pc-replicaset-ffdvq       1/1     Running   0          81s
pc-replicaset-nlm9b       1/1     Running   0          81s

扩缩容

# 编辑rs的副本数量，修改spec:replicas: 6即可
[root@master ~]# kubectl edit rs pc-replicaset -n dev
replicaset.apps/pc-replicaset edited

# 查看pod
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pc-replicaset-4jbhv       1/1     Running   0          9s
pc-replicaset-992hk       1/1     Running   0          9s
pc-replicaset-c2shn       1/1     Running   0          16m
pc-replicaset-ffdvq       1/1     Running   0          16m
pc-replicaset-hcr2g       1/1     Running   0          9s
pc-replicaset-nlm9b       1/1     Running   0          16m
 
# 命令直接修改   使用scale命令实现扩缩容， 后面--replicas=n直接指定目标数量即可
[root@master ~]# kubectl scale rs pc-replicaset --replicas=2 -n dev
replicaset.apps/pc-replicaset scaled

# 查看pod
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pc-replicaset-c2shn       1/1     Running   0          17m
pc-replicaset-nlm9b       1/1     Running   0          17m

镜像升级

# 编辑rs的容器镜像 - image: nginx:1.17.2
[root@master ~]# kubectl edit rs pc-replicaset -n dev
replicaset.apps/pc-replicaset edited

# 再次查看，发现镜像版本已经变更了
[root@master ~]# kubectl get rs -n dev -o wide
NAME                DESIRED   CURRENT   READY   AGE   CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
pc-replicaset       2         2         2       19m   nginx        nginx:1.17.2   app=nginx-pod

# 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@master ~]# 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@master ~]# kubectl get rs -n dev -o wide
NAME                DESIRED   CURRENT   READY   AGE   CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
pc-replicaset       2         2         2       21m   nginx        nginx:1.17.1   app=nginx-pod

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@master ~]# kubectl delete rs pc-replicaset -n dev
replicaset.apps "pc-replicaset" deleted
#  查看pod
[root@master ~]# 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@master ~]# kubectl delete rs pc-replicaset -n dev --cascade=false
replicaset.apps "pc-replicaset" deleted
# 查看pod
[root@master ~]#  kubectl get pods -n dev
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pc-replicaset-8gvdt       1/1     Running   0          2m50s
pc-replicaset-8vblr       1/1     Running   0          2m50s
pc-replicaset-kvvm6       1/1     Running   0          2m50s

# 可以使用yaml直接删除(推荐)
[root@master ~]# kubectl delete -f pc-replicaset.yaml
replicaset.apps "pc-replicaset" deleted
[root@master ~]#