k8s 学习笔记之 Pod 控制器——ReplicaSet(RS)

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（主要使用）

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，镜像版本变更
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（pod 少难以应付高负载会自动创建新的临时 pod，业务压力恢复正常后，临时 pod 会自动清除）
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，用于执行周期性任务
StatefulSet：管理有状态应用

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 的容器镜像里面的配置为 `- 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 容器名字=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，再执行 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——设置级联为 false（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

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本文作者：三眠

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posted @ 2023-08-04 21:52 三眠阅读(233) 评论(0) 编辑收藏举报

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	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

	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

	# 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

	# 编辑 rs 的容器镜像里面的配置为 `- 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名称容器名字=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 ...

	# 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，再执行 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——设置级联为 false（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