04-K8S之pod控制器
pod控制器类型
ReplicationController: 最初的控制器，一个控制器实现所有的功能，过于庞大。已被废弃
ReplicaSet:
Deployment: 并不直接管理pod，而是工作在ReplicaSet之上，通过控制ReplicaSet来控制pod,帮我们管理无状态应用的。比ReplicaSet强大，支持扩缩容，滚动更新和回滚，以及声明式更新配置的功能(创建资源可以根据声明式的逻辑来控制，改变我们在apiserver定义的目标状态，只要这个状态支持动态运行时修改，不像kubectl create)。
DaemonSet:在集群中的每一个节点之上都运行一个pod，pod挂了，会自动重启，在新加入的节点上也会自动创建一个DaemonSet管理的pod。使用场景比如：运行一个代理，日志收集器（filebeat、flunted）
Job:一次性作业的pod
CronJob:周期性地运行pod，有明确的退出时间
StatefulSet:管理有状态应用，每一个pod副本都是被单独管理的，它拥有着自己独有的标识和数据集，一旦这个节点或pod出现故障，在重新加入集群或者重新启动pod，需要做很多初始化的操作，场景：redis集群，集群中的每一个主机是按照槽位实现分布的，并且集群中的每一个redis主机的槽位是固定的，比如：redis1槽位：1-5000，redis2槽位：5001-10000,redis3槽位：10001-16384；每一个redis主机都不能被取代
'''
1.不论是Deployment，还是DaemonSet，这些服务管理的pod无状态(无状态应用)的,通常用于只关注群体，而不关注个体的场景；
2.不论是Deployment，还是DaemonSet，这种服务是守护进程类的，必须持续运行在后台，没有终止的那一刻，不繁忙的时候在忙着监听（文件的变动、用户对某个套接字的访问请求）。
3.有时候需要对数据库做备份操作，可以启动一个定时任务来备份，也可以、启动一个pod来实现，当备份结束之后停止运行，也没必要重启（pod只运行一次）。这时，Deployment,DaemonSet控制器是不适合的，因为它们始终保持pod处于运行状态。需要使用Job控制器
4. Cronjob控制器，如果一个任务在当前周期内没有处理完，pod终止了，该怎么办？所以CronJob控制器还需要处理此类问题。好处就是Job和CronJob不需要持续后台运行。
'''
1.ReplicaSet控制器
先看一个示例：
vim pod-rs.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
name: replicaset-pod # 控制器名称，也是pod的名称，最好定义控制器、pod模板中名称、container的名称一致
namespace: default
spec: # 控制器的spec
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: myapp
release: canary
template:
metadata:
name: myapp-pod # pod模板里定义的这个名称是不起作用的，创建出来的pod的名称是 控制器名称+随机串
labels: # 这里定义的标签要和上面selector定义的标签一致，不然创建的pod的标签和选择器标签不一致，会一直创建下去，k8s会被撑爆。这里的标签是给pod贴的标签。
app: myapp
release: canary
environment: qa # 可以创建标签选择器之外的其他标签
spec: # 创建pod的spec
containers:
- name: myapp-container
image: nginx:1.20
ports:
- name: http
containerPort: 80
replicaset控制器通过标签选择器控制我们定义的副本数量，如果这时我们强行修改别的pod的标签和replicaset控制器标签完全一样，那么我们原本的pod将被杀死1个。
可以在pod前面加一个负载均衡service，而service是通过自身定义的标签选择器中的标签来选择带有符合标签的pod，进行流量转发，和控制器的选择器标签没有关系。比如：
replicaset1:
selector:
matchLabels:
app: myapp
release: canary
replicaset2:
selector:
matchLabels:
app: myapp
release: prod
而service的selector为：
service:
selector:
app: myqpp
则此service对replicaset1和replicaset2控制器控制的pod副本都能进行流量转发。当然这种需要一定的场景，一般根据标签的唯一性，只选取某一个控制器控制的pod进行流量转发。
使用控制器动态扩缩容副本数
kubectl edit rs replicaset-pod # 在线编辑副本控制器的配置，更新副本数量
2.deployment控制器
三层结构：deployment控制replicaSet,replicaSet控制pod
重要字段
kubectl explain deployment.spec
strategy <Object> # 更新策略 maxSurge和maxUnavailable不能同时为零。
rollingUpdate <Object> # 定义滚动更新方式（控制粒度）
maxSurge <string> # 定义滚动更新pod数量可以超出当前值多少，可以是具体数字，亦可以是百分比。（先更新，再删除）
maxUnavailable <string> # 定义滚动更新最大不可用的pod数量，可以是具体数字，亦可以是百分比。（先删除，再更新）
type <string>
"Recreate" or "RollingUpdate"，Default is RollingUpdate.
Recreate：删除一个pod，创建一个新的pod,删除一个，创建一个，直到所有副本全部更新
RollingUpdate:滚动更新，如果type定义为Recreate类型，rollingUpdate将不起作用。
revisionHistoryLimit <integer> # 支持回滚的老replicaSet版本的数量，默认是10个
paused <boolean> # 暂停deployment立马更新的动作。不定义此字段默认，立马更新。
定义一个deployment示例
vim pod-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: myapp-deploy-controll
namespace: default
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app:myapp
release: canary
template:
metadata:
name: myapp-deploy-controll
labels:
app: myapp
release: canary
spec:
containers:
- name: myapp
image: nginx:1.20
ports:
- name: http
containerPort: 80
kubectl apply -f pod-deploy-controll.yaml # 及支持创建pod，也支持更新pod，可以重复apply 下图1
# 通过编辑配置文件修改副本数，再次apply yaml文件，每一次yaml文件的变化，当apiserver发现当前的状态与etcd中的不同，都会通过apiserver同步到etcd当中。同时修改现有状态到期望状态。 下图2
replicas: 3
# 查看deploy状态信息 下图3
kubectl describe deploy myapp-deploy-controll
图1：
图2：
图3：
imagePullPolicy:镜像拉取策略
restartPolicy:容器重启策略
strategy:滚动更新pod策略
1.该配置清单文件直接更新
vim pod-deploy-controll.yaml
# 修改镜像版本：
image: nginx:1.20 --> image: nginx:1.20.2
kubectl get pods -l app=myapp,release=canary -w # 下图1
kubectl apply -f pod-deploy-controll.yaml
kubectl get pods -l app=myapp,release=canary # 查看新镜像的pod 图2
kubectl get rs -o wide # 图3 老的replicaSet管控的pod副本全部迁移到使用新镜像重新创建的replicaSet上了，但是老版本会保留10，随时等待用户回滚。
kubectl get deploy -o wide
kubectl describe deploy myapp-deploy-controll # 图4
kubectl rollout history deploy myapp-deploy-controll # 图5 查看可以滚动的所有保留的历史版本，默认保留10个最近版本
2.使用kubectl patch打补丁的方式更新,后跟json格式的字符串; # 比如：修改配置清单参数strategy、replicas，比如：滚动更新策略(strategy), maxSurge,minUnavailable
kubectl patch --help
# 打补丁方式增加副本数（扩容）
kubectl patch deployment myapp-deploy-controll -p '{"spec":{"replicas":5}}' # 图6
# 通过修改strategy的maxSurge和minUnavailavle，比如：最多不可用0，最大超出个数为1；在更新这1个的时候,让它暂停下来，当前更新的这1个是中间迭代版本，暂停的时候还没来得及删除老的一个版本，这样一共就有6个pod了，这就是我们设置最多不可用0，最大超出个数为1的作用；这样就实现了灰度发布，新增的这个pod就是我们放的金丝雀。。。。
实现方式：
# 使用命令
1) kubectl rollout pause --help
# 1.首先使用打补丁的方式修改滚动更新策略
kubectl patch deployment myapp-deploy-controll -p '{"spec":{"strategy":{"rollingUpdate":{"maxSurge":1,"maxUnavailable":0}}}}'
kubectl describe deployment myapp-deploy-controll # 图7
'''
Waiting for deployment "myapp-deploy-controll" rollout to finish: 1 out of 5 new replicas have been updated...
'''
# 2.根据更新策略，监听pod的更新变动情况
kubectl get po -l app=myapp,release=canary -w # 图8
或者使用：
kubectl rollout status deployment myapp-deploy-controll
# 3.放出一个金丝雀，并暂停deployment控制器
kubectl set image deploment myapp-deploy-controll myapp=nginx:1.21.4 && kubectl rollout pause deployment myapp-deploy-controll
'''
deployment.apps/myapp-deploy-controll image updated
deployment.apps/myapp-deploy-controll paused
'''
# 4.此时deployment 和 replicaSet的情况 下图9
kubectl get deploy -o wide
kubectl get rs -o wide
# 从deployment控制器的暂停状态恢复到滚动更新状态
kubectl rollout resume deployment myapp-deploy-controll
kubectl get po -l app=myapp,release=canary -w # 执行resume命令后，剩下5个老的5个副本的滚动更新情况，并最终达到我们的期望的5个副本全部更新为新镜像的pod。
kubectl get po -l app=myapp,release=canary # 图11
# 版本回滚，不指定版本号，默认回滚到上衣版本
kubectl rollout undo --help # --to-revision=REVISION
kubectl get po -l app=myapp,release=canary -w # 发现所有副本都回滚到 v1版本。
kubectl rollout history deployment myapp-deploy-controll
'''
deployment.apps/myapp-deploy-controll
REVISION CHANGE-CAUSE
1 <none>
2 <none>
3 <none>
4 <none>
'''
# 现在我们从当前版本REVISION：4，回滚到REVISION：1
kubectl rollout undo deployment myapp-deploy-controll --to-revision=1
'''
deployment.apps/myapp-deploy-controll rolled back
'''
kubectl get rs -o wide # 下图12
kubectl get po -l app=myapp,release=canary -o wide
kubectl rollout history deployment myapp-deploy-controll # 当前的v5就是我们回滚的v1版本，原v1被v5取代。
'''
REVISION CHANGE-CAUSE
2 <none>
3 <none>
4 <none>
5 <none>
'''
2)修改配置清单的pause字段 # 下图13
3.如果只是更新镜像文件，也可以使用 kubectl set image 的方式进行更新
图1：
图2：
图3：
图4：
图5：
图6：
图7：
图8：
图9：
图10：
图11：
图12：
图13：
3.daemonSet控制器
kubectl explain daemonSet
docker pull elastic/filebeat:6.8.15
docker image inspect elastic/filebeat:6.8.15 # 查看镜像内部的封装结构，比如：查看内部定义的环境变量
[root@master01 controll]# vim pod-daemonset-controll.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: redis
namespace: default
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: redis
role: logstor
template:
metadata:
labels:
app: redis
role: logstor
spec:
containers:
- name: redis
image: redis:6.0.3
ports:
- name: redis
containerPort: 6379
---
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: pod-daemonset
namespace: default
spec: # 控制器的spec
selector:
matchLabels:
app: filebeat
release: stable
template:
metadata:
name: filebeat
labels: # 这里定义的标签要和上面selector定义的标签一致，不然创建的pod的标签和选择器标签不一致，会一直创建下去，k8s会被撑爆。
app: filebeat
release: stable
spec: # 创建pod的spec
containers:
- name: filebeat
image: elastic/filebeat:6.8.15
env:
- name: REDIS_HOST
value: redis.default.svc.cluster.local
- name: REDIS_LOG_LEVEL
value: info
kubectl apply -f pod-daemonset-controll.yaml # 图1
kubectl get po
kubectl exec -it pod-daemonset-sbfs5 -- /bin/sh # 图2
# 给redis暴露端口（添加一个service）
kubectl expose deployment redis --port=6379
kubectl exec -it redis-67cb65d499-24jdl -- /bin/sh # 查看filebeat发送到redis pod的日志收集其概况 ls /data
图1：
图2：
