k8s pod控制器详解

Posted 小毕超

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了k8s pod控制器详解相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一、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

二、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。


ReplicaSet的资源清单文件:

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@k8s-master01 ~]# 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@k8s-master01 ~]# kubectl get rs pc-replicaset -n dev -o wide
NAME          DESIRED   CURRENT READY AGE   CONTAINERS   IMAGES             SELECTOR
pc-replicaset 3         3       3     22s   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@k8s-master01 ~]# kubectl get pod -n dev
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pc-replicaset-6vmvt   1/1     Running   0          54s
pc-replicaset-fmb8f   1/1     Running   0          54s
pc-replicaset-snrk2   1/1     Running   0          54s

扩容和缩容

# 编辑rs的副本数量,修改spec:replicas: 6即可
[root@k8s-master01 ~]# kubectl edit rs pc-replicaset -n dev
replicaset.apps/pc-replicaset edited

# 查看pod
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pc-replicaset-6vmvt   1/1     Running   0          114m
pc-replicaset-cftnp   1/1     Running   0          10s
pc-replicaset-fjlm6   1/1     Running   0          10s
pc-replicaset-fmb8f   1/1     Running   0          114m
pc-replicaset-s2whj   1/1     Running   0          10s
pc-replicaset-snrk2   1/1     Running   0          114m

# 当然也可以直接使用命令实现
# 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@k8s-master01 ~]# kubectl scale rs pc-replicaset --replicas=2 -n dev
replicaset.apps/pc-replicaset scaled

# 命令运行完毕,立即查看,发现已经有4个开始准备退出了
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                       READY   STATUS        RESTARTS   AGE
pc-replicaset-6vmvt   0/1     Terminating   0          118m
pc-replicaset-cftnp   0/1     Terminating   0          4m17s
pc-replicaset-fjlm6   0/1     Terminating   0          4m17s
pc-replicaset-fmb8f   1/1     Running       0          118m
pc-replicaset-s2whj   0/1     Terminating   0          4m17s
pc-replicaset-snrk2   1/1     Running       0          118m

#稍等片刻,就只剩下2个了
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pc-replicaset-fmb8f   1/1     Running   0          119m
pc-replicaset-snrk2   1/1     Running   0          119m

镜像升级

# 编辑rs的容器镜像 - image: nginx:1.17.2
[root@k8s-master01 ~]# 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@k8s-master01 ~]# kubectl get rs -n dev -o wide
NAME                DESIRED  CURRENT   READY   AGE    CONTAINERS   IMAGES        ...
pc-replicaset       2        2         2       140m   nginx         nginx:1.17.2  ...

# 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@k8s-master01 ~]# 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@k8s-master01 ~]# kubectl get rs -n dev -o wide
NAME                 DESIRED  CURRENT   READY   AGE    CONTAINERS   IMAGES            ...
pc-replicaset        2        2         2       145m   nginx        nginx:1.17.1 ... 

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@k8s-master01 ~]# kubectl delete rs pc-replicaset -n dev
replicaset.apps "pc-replicaset" deleted
[root@k8s-master01 ~]# 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@k8s-master01 ~]# kubectl delete rs pc-replicaset -n dev --cascade=false
replicaset.apps "pc-replicaset" deleted
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pods -n dev
NAME                  READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pc-replicaset-cl82j   1/1     Running   0          75s
pc-replicaset-dslhb   1/1     Running   0          75s

# 也可以使用yaml直接删除(推荐)
[root@k8s-master01 ~]# kubectl delete -f pc-replicaset.yaml
replicaset.apps "pc-replicaset" deleted

以上是关于k8s pod控制器详解的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

k8s pod控制器使用以及详解

k8s pod控制器使用以及详解

K8s的Pod控制器详解

k8s pod控制器详解

k8s八Pod详解

k8s八Pod详解