kubectl_入门_Pod控制器

最新推荐文章于 2024-06-01 15:13:53 发布

lisus2007

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分类专栏：运维文章标签： kubernetes java docker

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/lisus2007/article/details/138378100

Pod控制器

在k8s中，按照pod的创建方式可以将其分为两类

自主式pod：k8s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：通过控制器创建的pod，这种pod删除了之后还会自动重建

1. 什么是pod控制器

pod控制器是管理pod的中间层，使用了pod控制器之后，我们只需要告诉pod控制器，想要多少个什么样的pod就可以了，它就会创建出满足条件的pod并确保每一个pod处于用户期望的状态，如果pod在运行中出现故障，控制器会基于指定策略重启动或者重建pod

2. 常见的pod控制器

在k8s中，有很多类型的pod控制器，每种都有自己的适合场景，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：保证指定数量的pod运行，并支持pod数量变更，镜像版本变更
Deployment：通过控制ReplicaSet来控制pod，并支持滚动升级、版本回退
Horizontal Pod Autoscaler：可以根据集群负载自动调整Pod数量，实现削峰填谷
DaemonSet：在集群中的指定Node上都运行一个副本，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，用于执行一次性任务
Cronjob：它创建的pod会周期性地执行，用于执行周期性任务
StatefulSet：管理有状态应用

3. ReplicaSet

3.1 ReplicaSet介绍

ReplicaSet的主要作用是保证一定数量的pod能够正常运行，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数量的扩缩容和版本镜像的升级。

在这里插入图片描述

假如我们现在有一个 Pod 正在提供线上的服务，我们来想想一下我们可能会遇到的一些场景：

某次运营活动非常成功，网站访问量突然暴增
运行当前 Pod 的节点发生故障了，Pod 不能正常提供服务了

第一种情况，可能比较好应对，活动之前我们可以大概计算下会有多大的访问量，提前多启动几个 Pod 副本，活动结束后再把多余的 Pod 杀掉，虽然有点麻烦，但是还是能够应对这种情况的。

第二种情况，可能某天夜里收到大量报警说服务挂了，然后起来打开电脑在另外的节点上重新启动一个新的 Pod，问题可以解决。

可是人工解决这些问题比较麻烦，如果有一种工具能够来帮助我们自动管理 Pod 就好了，Pod 挂了自动帮我在合适的节点上重新启动一个 Pod，这样是不是遇到上面的问题我们都不需要手动去解决了。

ReplicaSet就可以来帮助我们实现这个功能。

3.2 配置说明（资源文件清单）

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:  #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:   #Expression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，它的作用时建立pod控制器和pod之间的关联关系，采用的Label Selector机制，在pod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，里面其实就是前面学过的pod的定义

3.3 创建ReplicaSet

做之前记得删除污点，并且启动node2

kubectl taint node node1 tag:NoExecute-

kubeadm token create --print-join-command，获取join命令

[root@node2 ~]# echo "1" >/proc/sys/net/bridge/bridge-nf-call-iptables
[root@node2 ~]# kubeadm join 192.168.200.101:6443 --token sx1zsg.peupf7r7id5z81l4 --discovery-token-ca-cert-hash sha256:11a372a87d36a33db0e65cbb7aa87a4da69bdc324ede9325212a151432abd025

创建pc-replicaset.yaml文件

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

[root@master pod]# kubectl create -f pc-replicaset.yaml                   
replicaset.apps/pc-replicaset created
[root@master pod]# kubectl get rs pc-replicaset -n dev -o wide
NAME            DESIRED   CURRENT   READY   AGE   CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
pc-replicaset   3         3         3       9s    nginx        nginx:1.17.1   app=nginx-pod
[root@master pod]# kubectl get pod -n dev
NAME                  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pc-replicaset-bkp4b   1/1     Running   0          15s
pc-replicaset-l6dp6   1/1     Running   0          15s
pc-replicaset-srj9g   1/1     Running   0          15s

3.4 扩缩容

3.4.1 编辑rs文件

编辑rs的副本数量，修改spec:replicas

[root@master pod]# kubectl edit rs pc-replicaset -n dev

修改spec:replicas为6

[root@master pod]# kubectl get rs pc-replicaset -n dev -o wide
NAME            DESIRED   CURRENT   READY   AGE     CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
pc-replicaset   6         6         6       5h55m   nginx        nginx:1.17.1   app=nginx-pod

我们发现rs已经扩充为了6个。

查看pod，发现又新创建了3个pod

[root@master pod]# kubectl get pod -n dev
NAME                  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pc-replicaset-2cf7r   1/1     Running   0          70s
pc-replicaset-4mbf4   1/1     Running   0          70s
pc-replicaset-bkp4b   1/1     Running   0          5h56m
pc-replicaset-l6dp6   1/1     Running   0          5h56m
pc-replicaset-ns77g   1/1     Running   0          70s
pc-replicaset-srj9g   1/1     Running   0          5h56m

3.4.2 使用命令

命令格式：

kubectl scale rs rs名称 --replicas=rs数量 -n 命名空间

将rs的数量减少为2个

[root@master pod]# kubectl scale rs pc-replicaset --replicas=2 -n dev
replicaset.apps/pc-replicaset scaled
[root@master pod]# kubectl get rs pc-replicaset -n dev -o wide
NAME            DESIRED   CURRENT   READY   AGE     CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
pc-replicaset   2         2         2       5h58m   nginx        nginx:1.17.1   app=nginx-pod
[root@master pod]# kubectl get pod -n dev
NAME                  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pc-replicaset-bkp4b   1/1     Running   0          5h58m
pc-replicaset-srj9g   1/1     Running   0          5h58m

3.5 镜像升级

在生产环境中，可能会遇见镜像某个版本出现问题，必须升级镜像，因此rs就给我们提供了升级rs镜像的功能

3.5.1 编辑rs文件

[root@master pod]# kubectl edit rs pc-replicaset -n dev

将nginx版本从1.17.1升级为1.17.2

  spec:
      containers:
      - image: nginx:1.17.2

查看rs镜像，发现已经变成了1.17.2

[root@master pod]# kubectl get rs pc-replicaset -n dev -o wide
NAME            DESIRED   CURRENT   READY   AGE    CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
pc-replicaset   2         2         2       6h3m   nginx        nginx:1.17.2   app=nginx-pod

3.5.2 使用命令

命令格式

kubectl set image rs rs名称 容器=镜像版本 -n 命名空间

使用命令将镜像版本修改回1.17.1

[root@master pod]# kubectl set image rs pc-replicaset nginx=nginx:1.17.1 -n dev
replicaset.apps/pc-replicaset image updated
[root@master pod]# kubectl get rs pc-replicaset -n dev -o wide
NAME            DESIRED   CURRENT   READY   AGE    CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
pc-replicaset   2         2         2       6h4m   nginx        nginx:1.17.1   app=nginx-pod

3.6 删除rs

使用kubectl delete命令会删除rs以及它管理的pod

在k8s删除rs前，会将rs的replicasclear调整为0，等待所有的pod被删除之后，再执行rs对象的删除

三种删除rs的方式

使用kubectl delete:

kubectl delete rs rs名称 -n 命名空间

只删除rs保留pod（不推荐使用）

kubectl delete rs rs名称 -n 命名空间 --cascade=false

直接使用yaml删除（推荐）

kubectl delete -f yaml文件名

[root@master pod]# kubectl delete -f pc-replicaset.yaml 
replicaset.apps "pc-replicaset" deleted
[root@master pod]# kubectl get rs pc-replicaset -n dev
Error from server (NotFound): replicasets.apps "pc-replicaset" not found

4. Deployment

为了更好地解决服务编排的问题，k8s在V1.2版本开始，引入了deployment控制器，值得一提的是，这种控制器并不直接管理pod，而通过管理replicaset来间接管理pod，即：deployment管理replicaset，replicaset管理pod。所以deployment比replicaset的功能更强大。

在这里插入图片描述

deployment的主要功能有下面几个：

支持replicaset的所有功能
支持发布的停止、继续
支持版本的滚动更新和版本回退

4.1 配置说明（资源文件清单）

apiVersion: apps/v1  #版本号
kind: Deployment  #类型
metadata:    #元数据
  name:    #名称
  namespace:   #所属命名空间
  labels:   #标签
    controller: deploy
spec:   #详情描述
  replicas:  #副本数量
  revisionHistoryLimit: #保留历史版本，默认是10
  paused: #暂停部署，默认是false
  progressDeadlineSeconds: #部署超时时间(s)，默认是600
  strategy: #策略
    type: RollingUpdates  #滚动更新策略
    rollingUpdate:  #滚动更新
      maxSurge: #最大额外可以存在的副本数，可以为百分比，也可以为整数
      maxUnavaliable: #最大不可用状态的pod的最大值，可以为百分比，也可以为整数
  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:   #Expression匹配规则
      - {
   
   key: app, operator:<