啃k8s之五种控制器类型解析

一：k8s的五种控制器

1.1：k8s的控制器类型

• Kubernetes中内建了很多controller（控制器），这些相当于一个状态机，用来控制Pod的具体状态和行为

  • 1、deployment：适合无状态的服务部署
  • 2、StatefulSet：适合有状态的服务部署
  • 3、DaemonSet：在每一个node上运行一个pod，新加入的node也同样会自动运行一个pod。例如一些典型的应用场景：
    • 运行集群存储 daemon，例如在每个Node上运行 glusterd、ceph
    • 在每个Node上运行日志收集 daemon，例如 fluentd、 logstash
    • 在每个Node上运行监控 daemon，例如 Prometheus Node Exporter
  • 4、Job：一次性的执行任务
  • 5、Cronjob：周期性的执行任务

• pod与控制器之间的关系

  • controllers：在集群上管理和运行容器的对象通过label-selector相关联
  • 控制器又被称为工作负载，pod通过控制器实现应用的运维，比如伸缩、升级等

1.2：Deployment控制器

1、适合部署无状态的应用服务

2、用来管理pod和replicaset

3、具有上线部署、副本设定、滚动更新、回滚等功能

4、提供声明式更新，例如只更新一个新的Image

5、应用场景：web服务

1.2.1：测试deployment控制器

• 1、编写yaml文件，并创建nginx服务pod资源

'这边之前在yaml那篇博客中创建过，不在赘述'
[root@master test]# kubectl apply -f nginx-deployment.yaml 	'Replicaset 是控制版本，副本数，回滚就是通过此来实现' 
deployment.apps/nginx-deployment created
[root@master test]# kubectl get pods -w
NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-78cdb5b557-9jplm   1/1     Running   0          6s
nginx-deployment-78cdb5b557-kwwgn   1/1     Running   0          6s
nginx-deployment-78cdb5b557-xlv97   1/1     Running   0          6s
pod-example                         1/1     Running   0          122m
^C[root@master test]# kubectl get all
NAME                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx-deployment-78cdb5b557-9jplm   1/1     Running   0          16s
pod/nginx-deployment-78cdb5b557-kwwgn   1/1     Running   0          16s
pod/nginx-deployment-78cdb5b557-xlv97   1/1     Running   0          16s
pod/pod-example                         1/1     Running   0          122m

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
service/kubernetes   ClusterIP   10.0.0.1     <none>        443/TCP   5d12h

NAME                               DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/nginx-deployment   3         3         3            3           16s

NAME                                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/nginx-deployment-78cdb5b557   3         3         3       16s

• 查看控制器参数：可以使用describe或者edit两种方式

[root@master test]# kubectl describe deploy nginx-deployment
'或者使用edit'
[root@master test]# kubectl edit deploy nginx-deployment
'两种方式都可以查看pod的更详细的信息，包括各种类型的名称、资源、事件等'
    ...省略内容
  strategy:
    rollingUpdate:	'此段解释的是滚动更新机制'
      maxSurge: 25%	'25%指的是pod数量的百分比，最多可以扩容125%'
      maxUnavailable: 25%	'原来pod数量最大销毁数为25%'
    type: RollingUpdate
    ...省略内容

• 查看控制器的历史版本，滚动更新以此为基础

[root@master test]# kubectl rollout history deploy/nginx-deployment
deployment.extensions/nginx-deployment 
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>	'发现只有一个，说明没有开始滚动更新，否则会保持2个'

1.3：SatefulSet控制器

1、适合部署有状态应用

2、解决Pod的独立生命周期，保持Pod启动顺序和唯一性

3、稳定，唯一的网络标识符，持久存储（例如：etcd配置文件，节点地址发生变化，将无法使用）

4、有序，优雅的部署和扩展、删除和终止（例如：mysql主从关系，先启动主，再启动从）

5、有序，滚动更新

6、应用场景：数据库

1.3.1：有状态服务和有状态服务区别

• 无状态服务的特点：

  1）deployment 认为所有的pod都是一样的

  2）不用考虑顺序的要求

  3）不用考虑在哪个node节点上运行

  4）可以随意扩容和缩容

• 有状态服务的特点：

  1）实例之间有差别，每个实例都有自己的独特性，元数据不同，例如etcd，zookeeper

  2）实例之间不对等的关系，以及依靠外部存储的应用。

1.3.2：常规的service服务和无头服务的区别

• service：一组Pod访问策略，提供cluster-IP群集之间通讯，还提供负载均衡和服务发现。

• Headless service 无头服务，不需要cluster-IP，直接绑定具体的Pod的IP，无头服务经常用于statefulset的有状态部署

1.3.3：创建无头服务的service资源和dns资源

• 由于有状态服务的pod的IP地址是动态的，所以使用无头服务的时候要绑定dns服务

1、创建pod

[root@master test]# kubectl apply -f nginx-test.yaml 
deployment.apps/nginx-deployment created
[root@master test]# kubectl get pods
NAME                              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-d55b94fd-8mhn6   1/1     Running   0          8s
nginx-deployment-d55b94fd-dqszl   1/1     Running   0          8s
nginx-deployment-d55b94fd-fflj4   1/1     Running   0          8s

2、创建service资源

[root@master test]# kubectl create -f nginx-service.yaml 
service/nginx-service created
[root@master test]# kubectl get svc
NAME            TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes      ClusterIP   10.0.0.1     <none>        443/TCP        5d12h
nginx-service   NodePort    10.0.0.228   <none>        80:38475/TCP   6s

3、在node节点上操作，查看群集间通讯

[root@node1 ~]# systemctl restart flanneld.service 
[root@node1 ~]# systemctl restart docker
[root@node1 ~]# curl 10.0.0.228
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
    body {
   
        width: 35em;
        margin: 0 auto;
        font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif;
    }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this <