kubernetes进阶之五:Replication Controller&Replica Sets&Deployments
一:Replication Controller
RC是kubernetes的核心概念之一。它定义了一个期望的场景即声明某种Pod的副本数量在任意时候都要符合某个预期值。 它由以下几个部分组成:
1.Pod期待的副本数(replicas)
2.用于筛选目标Pod的Label Selector
3.当Pod的副本数量小于预期数量的时候,用于创建新Pod的Pod模板。
当我们定义了一个RC并提及到kubernetes集群中以后,Master节点上的Controller
Manager组件就会得到通知,定期巡检系统中当前存活的目标Pod,并确保目标Pod实例的数量刚好等于RC的期望值。通过RC,Kubernetes实现了用户应用集群的高可用性,并且大大减少系统管理员在传统IT环境中需要完成的许多手工运维工作。
二:Replica Sets
Replica Sets是下一代的RC,它与RC当前存在的唯一区别是,它支持基于集合的Label selector; 而RC只支持基于等式的Label Selector.
kubectl命令行工具适用于RC的绝大部分命令都同样适用于Replica Sets. 当前我们很少单独使用Replica Set, 它主要被Deployment 这个更高层的资源对象所使用,从而形成一整套Pod创建,删除更新的编排机制。
三:Deployments
Deployments通过Replica Sets实现了对RC的升级。可以随时知道当前Pod部署的进度。典型使用场景有:
- 创建一个Deployment对象来生成对应的Replica Set并完成Pod副本的创建过程。
- 检查Deployment的状态来看部署动作是否完成(Pod副本的数量是否达到预期的值)。
- 更新Deployment以创建新的Pod(比如镜像升级)。
- 如果当前Deployment不稳定,则回滚到一个早先的Deployment版本。
- 暂停Deployment以便于一次性修改多个PodTemplateSpec的配置项,之后再恢复Deployment,进行新的发布。
- 扩展Deployment以应对高负载。
- 查看Deployment的状态,以此作为发布是否成功的指标。
- 清理不再需要的旧版本ReplicaSets。
下面我们通过运行一些例子来一起直观地感受这个新概念。首先创建一个名为tomcat-deployment.yaml的Deployment描述文件,内容如下:
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: frontend
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
tier: frontend
matchExpressions:
- {key: tier, operator: In, values: [frontend]}
template:
metadata:
labels:
app: app-demo
tier: frontend
spec:
containers:
- name: tomcat-demo
image: tomcat
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- containerPort: 8080
运行下述命令创建Deploymeny:
# kubectl create -f tomcat-deployment.yaml
deployment "tomcat-deploy" created
运行下述命令查看Deployment的信息:
# kubectl get deployments
NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
tomcat-deploy 1 1 1 1 4m
对上述输出中涉及的数量解释如下:
- DESIRED:Pod副本数量的期望值,即Deployment里定义的Replica。
- CURRENT:当前Replica的值,实际上是Deployment所创建的Replica Set里的Replica值,这个值不断增加,直到达到DESIRED为止,表明整个部署过程完成。
- UP-TO-DATE:最新版本的Pod副本数量,用于指示在滚动升级的过程中,有多少个Pod副本已经成功升级。
- AVAILABLE:当前集群中可用的Pod副本数量,即集群中当前存活的Pod数量。
运行下述命令查看对应的Replica Set,我们看到它的命名与Deployment的名字有关系:
# kubectl get rs
NAME DESIRED CURRENT AGE
tomcat-deploy-1640611518 1 1 1m
运行下述命令查看创建的Pod,我们发现Pod的命名以Deployment对应的Replica Set的名字为前缀,这种命名很清晰地表明了一个Replica Set创建了哪些Pod,对于滚动升级这种复杂的过程来说,很容易排查错误:
# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
tomcat-deploy-1640611518-zhrsc 1/1 Running 0 3m
运行kubectl describe deployments,可以清楚地看到Deployment控制的Pod的水平扩展过程。