云原生 | Kubernetes篇深入RCRSDaemonSetStatefulSet

Posted 2022-06-07 Lansonli

文章目录

深入RC、RS、DaemonSet、StatefulSet

一、RC、RS

RC 控制器

RS控制器

二、DaemonSet

三、StatefulSet

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深入RC、RS、DaemonSet、StatefulSet

一、RC、RS

RC （ReplicationController ）主要的作用就是用来确保容器应用的副本数始终保持在用户定义的副本数 。即如果有容器异常退出，会自动创建新的Pod来替代；而如果异常多出来的容器也会自动回收

Kubernetes 官方建议使用 RS（ReplicaSet ） 替代 RC （ReplicationController ） 进行部署，RS 跟 RC 没有本质的不同，只是名字不一样，并且 RS 支持集合式的 selector
 

RC 控制器

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: frontend
spec:
  replicas: 3
  selector:
    app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: php-redis
        image: lansonlinux/myapp:v1
        env:
        - name: GET_HOSTS_FROM
          value: dns
          name: zhangsan
          value: "123"
        ports:
        - containerPort: 80

RS控制器

apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: frontend
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      tier: frontend
  template:
    metadata:
      labels:
        tier: frontend
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: lansonlinux/myapp:v1
        env:
        - name: GET_HOSTS_FROM
          value: dns
        ports:
        - containerPort: 80

二、DaemonSet

DaemonSet 控制器确保所有（或一部分）的节点都运行了一个指定的 Pod 副本。

• 每当向集群中添加一个节点时，指定的 Pod 副本也将添加到该节点上

• 当节点从集群中移除时，Pod 也就被垃圾回收了

• 删除一个 DaemonSet 可以清理所有由其创建的 Pod

DaemonSet 的典型使用场景有：

• 在每个节点上运行集群的存储守护进程，例如 glusterd、ceph

• 在每个节点上运行日志收集守护进程，例如 fluentd、logstash

• 在每个节点上运行监控守护进程，例如 Prometheus Node Exporter、Sysdig Agent、collectd、Dynatrace OneAgent、APPDynamics Agent、Datadog agent、New Relic agent、Ganglia gmond、Instana Agent 等

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: logging
  labels:
    app: logging
spec:
  selector:
    matchLabels:
      name: logging
  template:
    metadata:
      labels:
        name: logging
    spec:
      containers:
      - name: logging
        image: nginx
        resources:
          limits:
            memory: 200Mi
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 200Mi
      tolerations:  #设置容忍master的污点
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        effect: NoSchedule

查看效果

kubectl get pod -l name=logging -o wide

三、StatefulSet

有状态副本集；Deployment等属于无状态的应用部署（stateless）

• StatefulSet 使用场景；对于有如下要求的应用程序，StatefulSet 非常适用：

  • 稳定、唯一的网络标识（dnsname）

    • StatefulSet通过与其相关的无头服务为每个pod提供DNS解析条目。假如无头服务的DNS条目为: "$(service name).$(namespace).svc.cluster.local"， 那么pod的解析条目就是"$(pod name).$(service name).$(namespace).svc.cluster.local"，每个pod name也是唯一的。

  • 稳定的、持久的存储；【每个Pod始终对应各自的存储路径（PersistantVolumeClaimTemplate）】

  • 有序的、优雅的部署和缩放。【按顺序地增加副本、减少副本，并在减少副本时执行清理】

  • 有序的、自动的滚动更新。【按顺序自动地执行滚动更新】

• 限制

  • 给定 Pod 的存储必须由PersistentVolume 驱动基于所请求的 storage class 来提供，或者由管理员预先提供。

  • 删除或者收缩 StatefulSet 并不会删除它关联的存储卷。 这样做是为了保证数据安全，它通常比自动清除 StatefulSet 所有相关的资源更有价值。

  • StatefulSet 当前需要无头服务来负责 Pod 的网络标识。你需要负责创建此服务。

  • 当删除 StatefulSets 时，StatefulSet 不提供任何终止 Pod 的保证。 为了实现 StatefulSet 中的 Pod 可以有序地且体面地终止，可以在删除之前将 StatefulSet 缩放为 0。

  • 在默认Pod 管理策略(OrderedReady) 时使用 滚动更新，可能进入需要人工干预才能修复的损坏状态。

如果一个应用程序不需要稳定的网络标识，或者不需要按顺序部署、删除、增加副本，就应该考虑使用 Deployment 这类无状态（stateless）的控制器

apiVersion: v1
kind: Service   #定义一个负载均衡网络
metadata:
  name: stateful-tomcat
  labels:
    app: stateful-tomcat
spec:
  ports:
  - port: 8123
    name: web
    targetPort: 8080
  clusterIP: None   #NodePort：任意机器+NodePort都能访问，ClusterIP：集群内能用这个ip、service域名能访问，clusterIP: None；不要分配集群ip。headless；无头服务。稳定的域名
  selector:
    app: stateful-tomcat
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet  #控制器。
metadata:
  name: stateful-tomcat
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: stateful-tomcat # has to match .spec.template.metadata.labels
  serviceName: "stateful-tomcat" #这里一定注意，必须提前有个service名字叫这个的
  replicas: 3 # by default is 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: stateful-tomcat # has to match .spec.selector.matchLabels
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - name: tomcat
        image: tomcat:7
        ports:
        - containerPort: 8080
          name: web

#观察效果。
删除一个，重启后名字，ip等都是一样的。保证了状态

#细节
kubectl explain StatefulSet.spec
podManagementPolicy：
  OrderedReady（按序）、Parallel（并发）
  
serviceName -required-
  设置服务名，就可以用域名访问pod了。
  pod-specific-string.serviceName.default.svc.cluster.local

#测试
kubectl run -i --tty --image busybox dns-test --restart=Never --rm /bin/sh
ping stateful-tomcat-0.stateful-tomcat

#我们在这里没有加存储卷。如果有的话  kubectl get pvc -l app=stateful-tomcat 我们就能看到即使Pod删了再拉起，卷还是同样的。

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