Pod的控制器

Pod的控制器是什么？

pod控制器：工作负载均衡。workload。用于管理pod的中间层。确保pod资源符合预期的状态。

预期状态：

1. 副本数

2. 容器的重启策略

3. 镜像拉取策略

pod出现故障时的重启等等

Pod控制器的类型

1、 replicaSet：指定副本的数量

三个组件：

1. Pod的副本数

2. 标签选择器：判断哪个pod归自己管理

3. 扩缩容

2、 Deployment控制器，他是工作在replicaSet之上。管理无状态应用。目前是最好的控制器。支持滚动跟新和回滚。提供声明式配置。

3、 statefulSet：也是控制器的一种，管理有状态的应用。也可也设置副本数，可以扩缩容。 Pod的序号是固定的。重启之后，Pod的名称也不会发生变化。表示有状态的pod

4、 DaemonSet：可以在所有节点部署一个pod。它没有副本数。可以限制部署的节点。也是无状态应用。服务必须是守护进程。例如： ingress、logstash、flannel

5、 job：工作pod控制器。执行完成即可退出。不需要重启，不需要重建。

6、 cronjob：周期性的定时任务控制器。不需要再后台持续运行。

Pod与控制器之间的关系

1、 controllers

1、 controllers：管理控制器

pod通过label---selector进行关联。

通过标签和选择标签和控制器关联

strategy字段：

web应用不需要加strategy字段会导致服务中断。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: nginx1
  name: nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx1
  strategy:
      type: Recreate
#每次有更新，都会把旧的pod全部停止，然后再启动新的实例。服务可能会短暂的终端。无特殊需要可不加
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx1
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.22
        name: nginx

strategy: rollingUpdate: maxSurge: 25% maxUnavailable: 25%

这是deployment的默认更新策略

rollingUpdate：滚动跟新

maxSurge： 25% 升级过程中，新启动的pod数量不能超过期望pod数的25%

maxUnavailable： 25% 升级过程中，新的pod启动好后，销毁的旧pod数量不能超过期望pod的25%

升级和销毁都不能超过期望pod的25%这样不会导致业务中断

2、 无状态应用

2、 无状态应用：pod名称是无序的。认为所有pod都是一体的。共享NFS存储。

所有deployment下的pod共享一个存储。

statfulSet：有状态应用。pod的名称是有序的。所有pod都是独立的。存储卷也是独立的。顺序从0开始到n。

delete删除也不会改变pod的序号。扩缩容也是有序扩缩容。同样从0开始

headless service：无头服务，他没有clusterIP。必须要有动态的pvc

statfulSet有状态应用控制器实验举例：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-web
  labels:
    app: nginx2

spec:
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
  clusterIP: ""
  selector:
    app: nginx2
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
  labels:
    app: nginx2

spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx2
  serviceName: "nginx-web"
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx2
    spec:
    apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-web
  labels:
    app: nginx2

spec:
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
  clusterIP: ""
#clusterIP必须为空
  selector:
    app: nginx2
---
apiVersion: apps/v1
#开始创建控制器
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
  labels:
    app: nginx2

spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx2
  serviceName: "nginx-web"
  #定义应用哪个service文件
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx2
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.22
        volumeMounts:
#定义挂载卷
        - name: html
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  #定义动态卷
  - metadata:
      name: html
    spec:
      accessModes: ["ReadWriteMany"]
#定义挂载卷权限
      storageClassName: "nfs-client-storageclass"
      resources:
        requests:
          storage: 2Gi

headless service无头服务：是k8s集群中一种特殊的服务类型。

1. 他不分配clusterIP给service。

2. 不会负载均衡到后端的pod。

3. 通过DNS来提供服务的发现和访问。

由于ClusterIP是空的。k8s集群会给每个headless service中的pod创建一个dns记录。

格式： pod-name.headless-service-name.namespace.svc.cluster.local.

通过dns直接解析访问pod的IP地址

为什么要使用headless？

有序、独立个体

deployment的pod是没有名称的。随机字符串且无序的。他需要一个集中的clusterIP来集中统一为pod提供网络。

statefulset是有序的。pod名称是固定的。即便是重建之后pod的表示也不变。pod的名称是唯一的标识符。

系统直接通过pod名称解析IP地址。

只要pod名称不变通过pod名来映射IP地址即可

为什么要使用动态PV？

只要是有状态的副本集群都会涉及到持久化存储。但是每个pod是独立个体。每个pod都有自己专用的存储点。

statefulSet再定义时就规定了每个pod不能使用同一个存储卷。所以才需要动态PV

定义好了每个pod都必须绑定一个存储卷所以使用动态pv

statefulset的使用场景

1. 用于不是固定节点的应用。不是固定IP的应用。

2. 更新发布比较频繁的场景

3. 支持自动伸缩。节点资源不够，可以自动扩容的场景。

删除statefulset

不需要clusterIP。没有clusterIP的就是无头服务headless

3、 demonSet

3、 demonSet：确保每个节点上都运行一个pod副本。如果有node加入集群，也会为他薪资一个pod

实验举例：

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: nginx-daemon
  labels:
    app: nginx1
#提高代码的可读性。方便别人读。不同业务可以通过namespace隔离。
#命名时根据业务进行专业命名
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx1
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.22
#部署一个daemonset的控制器。
#daemonset不能指定副本数他会在每个节点上都创建一个pod

和deployment一样都是无状态应用。

指定节点部署：

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: nginx-daemon
  labels:
    app: nginx1
#提高代码的可读性。方便别人读。不同业务可以通过namespace隔离。
#命名时根据业务进行专业命名
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx1
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.22
      nodeSelector:
        ingress: "true"
#只在有ingress为true这个标签的节点上部署，没有这个标签的节点不会部署

kubectl delete daemonsets.apps nginx-daemon
#删除daemonSet控制器

daemonSet不需要指定调度策略，默认会在每个节点上创建一个pod。除非设置了污点。我们也可以通过指定的方式。只把daemonSet部署在指定的节点。

daemonSet没有副本数选择。

控制器类型的资源创建方式：基于控制器创建的pod，delete只是相当于重启。要彻底删除pod，必须删除控制器

千万不要随别delete

4、job

4、 job：分为两类

job表示普通任务

cronjob表示定时任务

job的作用就是执行只需要执行一次性的任务。例如：执行脚本、数据库迁移、视频解码等等业务。

job普通任务

实验举例：

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: centos
spec:
  template:
    spec:
      containers:
      - name: centos
        image: centos:7
        command: ["/bin/bash", "-c", "test -e /etc/passwd"]
#定义一个任务
#Job类型的参数必须要设置重启策略。只支持“OnFailure、Never”两种策略
      restartPolicy: Never
#指定重启策略
  backoffLimit: 4
#定义重启次数。如果不加默认6次
#允许任务失败的次数是4次。
#当达到4次之后。根据容器的重启策略restartPolicy来进行容器的重启或者是不重启。

kubectl delete jobs.batch centos
#删除控制器

对于k8s系统来说，既然定义了是job。你只需要执行一次，或者指定册数即可。不能一直允许。

它拥有两个限制：

1. 必须要指定容器容器策略：OnFailure、Never

2. 执行失败的次数也是受限制的。默认是6次。字数可以通过添加 backoffLimit 来自定义失败次数

3. 跟新yaml文件要先删除任务。再更新。不能动态更新。

5、 cronjob

cronjob：周期性执行任务，定时执行。和linux的crontab含义是一样的。语法一样都是 分 时 日 月 周

应用场景：定时备份、通知作用、定时检查(结合探针一起布置设定多长时间执行一次)

实验举例：

apiVersion: batch/v1beta1
kind: CronJob
metadata:
  name: hello
spec:
  schedule: "*/1 * * * *"
  concurrencyPolicy: Allow
#可选字段 执行失败任务的保留个数
  startingDeadlineSeconds: 15
#可选字段 pod启动之后必须在一定时间内开始执行。如果超过15秒仍未运行，则任务将不会运行。任务也会标记失败。
  successfulJobsHistoryLimit: 3
#可选字段 保留成功的任务数。默认保留3个
  jobTemplate:
#定义任务模板。容器需要执行的命令是什么
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: hello
            image: centos:7
            command: ["/bin/bash", "-c", "date; echo zyg"]
          restartPolicy: Never

kubectl delete cronjobs.batch hello
#删除定时任务

总结

五个都是控制器创建的pod都是依赖于控制器。

deployment：无状态应用。最好用的。也是最多的

statefulSet：有状态应用。有序的。独立的pod

daemonSet：无状态应用。不能定义副本数。每个系欸但都运行一个pod。可以指定节点。

job：执行一次性的任务。必须要有重启策略。同时默认失败次数6次。只有失败次数达到，重启策略才会生效

cronjob：定时任务。通知。备份或者探测。执行定时任务。必须要有重启策略。默认失败3次。只有失败次数达到后重启策略才会生效