kubernetes系列07—Pod控制器詳解

本文收錄在容器技術學習系列文章總目錄

一、Pod控制器

1.1 介紹

　　Pod控制器是用於實現管理pod的中間層，確保pod資源符合預期的狀態，pod的資源出現故障時，會嘗試 進行重啓，當根據重啓策略無效，則會從新新建pod的資源。

 

1.2 pod控制器有多種類型

•  ReplicationController（RC）：RC保證了在全部時間內，都有特定數量的Pod副本正在運行，若是太多了，RC就殺死幾個，若是太少了，RC會新建幾個
•  ReplicaSet（RS）：代用戶建立指定數量的pod副本數量，確保pod副本數量符合預期狀態，而且支持滾動式自動擴容和縮容功能。
•  Deployment（重要）：工做在ReplicaSet之上，用於管理無狀態應用，目前來講最好的控制器。支持滾動更新和回滾功能，還提供聲明式配置。
•  DaemonSet：用於確保集羣中的每個節點只運行特定的pod副本，一般用於實現系統級後臺任務。好比ELK服務
•  Job：只要完成就當即退出，不須要重啓或重建。
•  CronJob：週期性任務控制，不須要持續後臺運行
•  StatefulSet：管理有狀態應用

本文主要講解ReplicaSet、Deployment、DaemonSet 三中類型的pod控制器。

 

二、ReplicaSet

2.1 認識ReplicaSet

（1）什麼是ReplicaSet？

　　ReplicaSet是下一代複本控制器，是Replication Controller（RC）的升級版本。ReplicaSet和 Replication Controller之間的惟一區別是對選擇器的支持。ReplicaSet支持labels user guide中描述的set-based選擇器要求， 而Replication Controller僅支持equality-based的選擇器要求。

 

（2）如何使用ReplicaSet

　　大多數kubectl 支持Replication Controller 命令的也支持ReplicaSets。rolling-update命令除外，若是要使用rolling-update，請使用Deployments來實現。

　　雖然ReplicaSets能夠獨立使用，但它主要被 Deployments用做pod 機制的建立、刪除和更新。當使用Deployment時，你沒必要擔憂建立pod的ReplicaSets，由於能夠經過Deployment實現管理ReplicaSets。

 

（3）什麼時候使用ReplicaSet？

　　ReplicaSet能確保運行指定數量的pod。然而，Deployment 是一個更高層次的概念，它能管理ReplicaSets，並提供對pod的更新等功能。所以，咱們建議你使用Deployment來管理ReplicaSets，除非你須要自定義更新編排。

　　這意味着你可能永遠不須要操做ReplicaSet對象，而是使用Deployment替代管理 。後續講解Deployment會詳細描述。

 

2.2 ReplicaSet定義資源清單幾個字段

•  apiVersion： app/v1  版本
•  kind： ReplicaSet  類型
•  metadata  元數據
•  spec  指望狀態
  •  minReadySeconds：應爲新建立的pod準備好的最小秒數
  •  replicas：副本數； 默認爲1
  •  selector：標籤選擇器
  •  template：模板（必要的）
    •  metadata：模板中的元數據
    •  spec：模板中的指望狀態
•  status  當前狀態

 

2.3 演示：建立一個簡單的ReplicaSet

（1）編寫yaml文件，並建立啓動

簡單建立一個replicaset：啓動2個pod

[root@master manifests]# vim rs-damo.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: myapp
  namespace: default
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
      release: canary
  template:
    metadata:
      name: myapp-pod
      labels:
        app: myapp
        release: canary
        environment: qa
    spec:
      containers:
      - name: myapp-container
        image: ikubernetes/myapp:v1
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
[root@master manifests]# kubectl create -f rs-damo.yaml 
replicaset.apps/myapp created

　　

（2）查詢驗證

---查詢replicaset(rs)信息
[root@master manifests]# kubectl get rs
NAME      DESIRED   CURRENT   READY     AGE
myapp     2         2         2         23s
---查詢pod信息
[root@master manifests]# kubectl get pods
NAME          READY     STATUS    RESTARTS   AGE
myapp-r4ss4   1/1       Running   0          25s
myapp-zjc5l   1/1       Running   0          26s
---查詢pod詳細信息；模板中的label都生效了
[root@master manifests]# kubectl describe pod myapp-r4ss4
Name:               myapp-r4ss4
Namespace:          default
Priority:           0
PriorityClassName:  <none>
Node:               node2/192.168.130.105
Start Time:         Thu, 06 Sep 2018 14:57:23 +0800
Labels:             app=myapp
                    environment=qa
                    release=canary
... ...
---驗證服務
[root@master manifests]# curl 10.244.2.13
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>

　　

（3）生成pod原則：「多退少補」

① 刪除pod，會當即從新構建，生成新的pod

[root@master manifests]# kubectl delete pods myapp-zjc5l
pod "myapp-k4j6h" deleted
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME          READY     STATUS    RESTARTS   AGE
myapp-r4ss4   1/1       Running   0          33s
myapp-mdjvh   1/1       Running   0          10s

② 若另外一個pod，不當心符合了rs的標籤選擇器，就會隨機幹掉一個此標籤的pod

---隨便啓動一個pod
[root@master manifests]# kubectl get pods --show-labels
NAME          READY     STATUS    RESTARTS   AGE       LABELS
myapp-hxgbh   1/1       Running   0          7m        app=myapp,environment=qa,release=canary
myapp-mdjvh   1/1       Running   0          6m        app=myapp,environment=qa,release=canary
pod-test      1/1       Running   0          13s       app=myapp,tier=frontend
---將pod-test打上release=canary標籤
[root@master manifests]# kubectl label pods pod-test release=canary
pod/pod-test labeled
---隨機停掉一個pod
[root@master manifests]# kubectl get pods --show-labels
NAME          READY     STATUS        RESTARTS   AGE       LABELS
myapp-hxgbh   1/1       Running       0          8m        app=myapp,environment=qa,release=canary
myapp-mdjvh   1/1       Running       0          7m        app=myapp,environment=qa,release=canary
pod-test      0/1       Terminating   0          1m        app=myapp,release=canary,tier=frontend

　　

2.4 ReplicaSet動態擴容/縮容

（1）使用edit 修改rs 配置，將副本數改成5；便可實現動態擴容

[root@master manifests]# kubectl edit rs myapp
... ...
spec:
  replicas: 5
... ...
replicaset.extensions/myapp edited

 

（2）驗證

[root@master manifests]# kubectl get pods
NAME          READY     STATUS    RESTARTS   AGE
client        0/1       Error     0          1d
myapp-bck7l   1/1       Running   0          16s
myapp-h8cqr   1/1       Running   0          16s
myapp-hfb72   1/1       Running   0          6m
myapp-r4ss4   1/1       Running   0          9m
myapp-vvpgf   1/1       Running   0          16s

　　

2.5 ReplicaSet在線升級版本

（1）使用edit 修改rs 配置，將容器的鏡像改成v2版；便可實如今線升級版本

[root@master manifests]# kubectl edit rs myapp
... ...
    spec:
      containers:
      - image: ikubernetes/myapp:v2
... ...
replicaset.extensions/myapp edited

　　

（2）查詢rs，已經完成修改

[root@master manifests]# kubectl get rs -o wide
NAME      DESIRED   CURRENT   READY     AGE       CONTAINERS        IMAGES                 SELECTOR
myapp     5         5         5         11m       myapp-container   ikubernetes/myapp:v2   app=myapp,release=canary

　　

（3）可是，修改完並無升級

需刪除pod，再自動生成新的pod時，就會升級成功；

便可以實現灰度發佈：刪除一個，會自動啓動一個版本升級成功的pod

---訪問沒有刪除pod的服務，顯示是V1版
[root@master manifests]# curl 10.244.2.15
Hello MyApp | Version: v1 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>
---刪除一個pod，訪問新生成pod的服務，版本升級爲v2版
[root@master manifests]# kubectl delete pod myapp-bck7l
pod "myapp-bck7l" deleted
[root@master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME          READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
myapp-hxgbh   1/1       Running   0          20m       10.244.1.17   node1
[root@master manifests]# curl 10.244.1.17
Hello MyApp | Version: v2 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>

　　

三、Deployment

3.1 Deployment簡述

（1）介紹

　　Deployment 爲 Pod和Replica Set 提供了一個聲明式定義(declarative)方法，用來替代之前的ReplicationController來方便的管理應用

　　你只須要在 Deployment 中描述您想要的目標狀態是什麼，Deployment controller 就會幫您將 Pod 和ReplicaSet 的實際狀態改變到您的目標狀態。您能夠定義一個全新的 Deployment 來建立 ReplicaSet 或者刪除已有的 Deployment 並建立一個新的來替換。

　　注意：您不應手動管理由 Deployment 建立的 Replica Set，不然您就篡越了 Deployment controller 的職責！

 

（2）典型的應用場景包括

•  使用Deployment來建立ReplicaSet。ReplicaSet在後臺建立pod。檢查啓動狀態，看它是成功仍是失敗。
•  而後，經過更新Deployment 的 PodTemplateSpec 字段來聲明Pod的新狀態。這會建立一個新的ReplicaSet，Deployment會按照控制的速率將pod從舊的ReplicaSet移動到新的ReplicaSet中。
•  滾動升級和回滾應用：若是當前狀態不穩定，回滾到以前的Deployment revision。每次回滾都會更新Deployment的revision。
•  擴容和縮容：擴容Deployment以知足更高的負載。
•  暫停和繼續Deployment：暫停Deployment來應用PodTemplateSpec的多個修復，而後恢復上線。
•  根據Deployment 的狀態判斷上線是否hang住了。
•  清除舊的沒必要要的 ReplicaSet。

 

3.2 Deployment定義資源清單幾個字段

•  apiVersion： app/v1  版本
•  kind： Deployment  類型
•  metadata  元數據
•  spec  指望狀態
  •  --------------replicaset 也有的選項---------------
  •  minReadySeconds：應爲新建立的pod準備好的最小秒數
  •  replicas：副本數； 默認爲1
  •  selector：標籤選擇器
  •  template：模板（必須的）
    •  metadata：模板中的元數據
    •  spec：模板中的指望狀態
  •  --------------deployment 獨有的選項---------------
  •  strategy：更新策略；用於將現有pod替換爲新pod的部署策略
    •  Recreate：從新建立
    •  RollingUpdate：滾動更新
      •  maxSurge：能夠在所需數量的pod之上安排的最大pod數；例如：五、10%
      •  maxUnavailable：更新期間可用的最大pod數；
  •  revisionHistoryLimit：要保留以容許回滾的舊ReplicaSet的數量，默認10
  •  paused：表示部署已暫停，部署控制器不處理部署
  •  progressDeadlineSeconds：在執行此操做以前部署的最長時間被認爲是失敗的
•  status  當前狀態

 

3.3 演示：建立一個簡單的Deployment

（1）建立一個簡單的ReplicaSet，啓動2個pod

[root@master manifests]# vim deploy-damo.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp-deploy
  namespace: default
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
      release: canary
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
        release: canary
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: ikubernetes/myapp:v1
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
[root@master manifests]# kubectl apply -f deploy-damo.yaml
deployment.apps/myapp-deploy configured

注：apply 聲明式建立啓動；和create差很少；可是能夠對一個文件重複操做；create不能夠。

 

（2）查詢驗證

---查詢deployment信息
[root@master manifests]# kubectl get deploy
NAME           DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
myapp-deploy   2         2         2            2           14s
---查詢replicaset信息；deployment會先生成replicaset
[root@master manifests]# kubectl get rs
NAME                      DESIRED   CURRENT   READY     AGE
myapp-deploy-69b47bc96d   2         2         2         28s
---查詢pod信息；replicaset會再建立pod
[root@master manifests]# kubectl get pods
NAME                            READY     STATUS    RESTARTS   AGE
myapp-deploy-69b47bc96d-bm8zc   1/1       Running   0          18s
myapp-deploy-69b47bc96d-pjr5v   1/1       Running   0          18s

　　

3.4 Deployment動態擴容/縮容

有2中方法實現

（1）方法1：直接修改yaml文件，將副本數改成3

[root@master manifests]# vim deploy-damo.yaml
... ...
spec:
  replicas: 3
... ...
[root@master manifests]# kubectl apply -f deploy-damo.yaml
deployment.apps/myapp-deploy configured

查詢驗證成功：有3個pod

[root@master manifests]# kubectl get pods
NAME                            READY     STATUS    RESTARTS   AGE
myapp-deploy-69b47bc96d-bcdnq   1/1       Running   0          25s
myapp-deploy-69b47bc96d-bm8zc   1/1       Running   0          2m
myapp-deploy-69b47bc96d-pjr5v   1/1       Running   0          2m

　　

（2）經過patch命令打補丁命令擴容

與方法1的區別：不需修改yaml文件；日常測試時使用方便；

但列表格式複雜，極容易出錯

[root@master manifests]# kubectl patch deployment myapp-deploy -p '{"spec":{"replicas":5}}'
deployment.extensions/myapp-deploy patched

查詢驗證成功：有5個pod

[root@master ~]# kubectl get pods
NAME                            READY     STATUS    RESTARTS   AGE
myapp-deploy-67f6f6b4dc-2756p   1/1       Running   0          26s
myapp-deploy-67f6f6b4dc-2lkwr   1/1       Running   0          26s
myapp-deploy-67f6f6b4dc-knttd   1/1       Running   0          21m
myapp-deploy-67f6f6b4dc-ms7t2   1/1       Running   0          21m
myapp-deploy-67f6f6b4dc-vl2th   1/1       Running   0          21m

　　

3.5 Deployment在線升級版本

（1）直接修改deploy-damo.yaml

[root@master manifests]# vim deploy-damo.yaml
... ...
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: ikubernetes/myapp:v2
... ...

　　

（2）能夠動態監控版本升級

[root@master ~]# kubectl get pods -w

發現是滾動升級，先停一個，再開啓一個新的（升級）；再依次聽一個...

 

（3）驗證：訪問服務，版本升級成功

[root@master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                            READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
myapp-deploy-67f6f6b4dc-6lv66   1/1       Running   0          2m        10.244.1.75   node1
[root@master ~]# curl 10.244.1.75
Hello MyApp | Version: v2 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>

　　

3.6 Deployment修改版本更新策略

（1）方法1：修改yaml文件

[root@master manifests]# vim deploy-damo.yaml
... ...
  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1  #每次更新一個pod
      maxUnavailable: 0  #最大不可用pod爲0
... ...

　　

（2）打補丁：修改更新策略

[root@master manifests]# kubectl patch deployment myapp-deploy -p '{"spec":{"strategy":{"rollingUpdate":{"maxSurge":1,"maxUnavailable":0}}}}'
deployment.extensions/myapp-deploy patched

　　

（3）驗證：查詢詳細信息

[root@master manifests]# kubectl describe deployment myapp-deploy
... ...
RollingUpdateStrategy:  0 max unavailable, 1 max surge
... ...

　　

（4）升級到v3版

① 金絲雀發佈：先更新一個pod，而後當即暫停，等版本運行沒問題了，再繼續發佈

[root@master manifests]# kubectl set image deployment myapp-deploy myapp=ikubernetes/myapp:v3 && kubectl rollout pause deployment myapp-deploy
deployment.extensions/myapp-deploy image updated  #一個pod更新成功
deployment.extensions/myapp-deploy paused  #暫停更新

② 等版本運行沒問題了，解除暫停，繼續發佈更新

[root@master manifests]# kubectl rollout resume deployment myapp-deploy
deployment.extensions/myapp-deploy resumed

③ 中間能夠一直監控過程

[root@master ~]# kubectl rollout status deployment myapp-deploy  #輸出版本更新信息
Waiting for deployment "myapp-deploy" rollout to finish: 1 out of 5 new replicas have been updated...
Waiting for deployment spec update to be observed...
Waiting for deployment spec update to be observed...
Waiting for deployment "myapp-deploy" rollout to finish: 1 out of 5 new replicas have been updated...
Waiting for deployment "myapp-deploy" rollout to finish: 1 out of 5 new replicas have been updated...
Waiting for deployment "myapp-deploy" rollout to finish: 2 out of 5 new replicas have been updated...
Waiting for deployment "myapp-deploy" rollout to finish: 2 out of 5 new replicas have been updated...
---也可使用get查詢pod 更新過程
[root@master ~]# kubectl get pods -w

④ 驗證：隨便訪問一個pod的服務，版本升級成功

[root@master ~]# kubectl get pods -o wide
NAME                            READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
myapp-deploy-6bdcd6755d-2bnsl   1/1       Running   0          1m        10.244.1.77   node1
[root@master ~]# curl 10.244.1.77
Hello MyApp | Version: v3 | <a href="hostname.html">Pod Name</a>

　　

3.7 Deployment版本回滾

（1）命令

查詢版本變動歷史

$ kubectl rollout history deployment deployment_name

undo回滾版本；--to-revision=  回滾到第幾版本

$ kubectl rollout undo deployment deployment_name --to-revision=N

 

（2）演示

---查詢版本變動歷史
[root@master manifests]# kubectl rollout history deployment myapp-deploy
deployments "myapp-deploy"
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>
2         <none>
3         <none>
---回滾到第1版本
[root@master manifests]# kubectl rollout undo deployment myapp-deploy --to-revision=1
deployment.extensions/myapp-deploy
[root@master manifests]# kubectl rollout history deployment myapp-deploy
deployments "myapp-deploy"
REVISION  CHANGE-CAUSE
2         <none>
3         <none>
4         <none>

　　

（3）查詢驗證，已經回到v1版了

[root@master manifests]# kubectl get rs -o wide
NAME                      DESIRED   CURRENT   READY     AGE       CONTAINERS   IMAGES                 SELECTOR
myapp-deploy-67f6f6b4dc   0         0         0         18h       myapp        ikubernetes/myapp:v2   app=myapp,pod-template-hash=2392926087,release=canary
myapp-deploy-69b47bc96d   5         5         5         18h       myapp        ikubernetes/myapp:v1   app=myapp,pod-template-hash=2560367528,release=canary
myapp-deploy-6bdcd6755d   0         0         0         10m       myapp        ikubernetes/myapp:v3   app=myapp,pod-template-hash=2687823118,release=canary

　　

四、DaemonSet

4.1 DaemonSet簡述

（1）介紹

　　DaemonSet保證在每一個Node上都運行一個容器副本，經常使用來部署一些集羣的日誌、監控或者其餘系統管理應用

 

（2）典型的應用包括

•  日誌收集，好比fluentd，logstash等
•  系統監控，好比Prometheus Node Exporter，collectd，New Relic agent，Ganglia gmond等
•  系統程序，好比kube-proxy, kube-dns, glusterd, ceph等

 

4.2 DaemonSet定義資源清單幾個字段

•  apiVersion： app/v1  版本
•  kind： DaemonSet  類型
•  metadata  元數據
•  spec  指望狀態
  •  --------------replicaset 也有的選項---------------
  •  minReadySeconds：應爲新建立的pod準備好的最小秒數
  •  selector：標籤選擇器
  •  template：模板（必須的）
    •  metadata：模板中的元數據
    •  spec：模板中的指望狀態
  •  --------------daemonset 獨有的選項---------------
  •  revisionHistoryLimit：要保留以容許回滾的舊ReplicaSet的數量，默認10
  •  updateStrategy：用新pod替換現有DaemonSet pod的更新策略
•  status  當前狀態

 

4.3 演示：建立一個簡單的DaemonSet

（1）建立並建立一個簡單的DaemonSet，啓動pod，只後臺運行filebeat手機日誌服務

[root@master manifests]# vim ds-demo.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: filebeat-ds
  namespace: default
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: filebeat
      release: stable
  template:
    metadata:
      labels:
        app: filebeat
        release: stable
    spec:
      containers:
      - name: filebeat
        image: ikubernetes/filebeat:5.6.5-alpine
        env:
        - name: REDIS_HOST
          value: redis.default.svc.cluster.local
        - name: REDIS_LOG_LEVEL
          value: info
[root@master manifests]# kubectl apply -f ds-demo.yaml
daemonset.apps/myapp-ds created

　　

（2）查詢驗證

[root@master ~]# kubectl get ds
NAME          DESIRED   CURRENT   READY     UP-TO-DATE   AVAILABLE   NODE SELECTOR   AGE
filebeat-ds   2         2         2         2            2           <none>          6m
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE
filebeat-ds-r25hh        1/1       Running   0          4m
filebeat-ds-vvntb        1/1       Running   0          4m
[root@master ~]# kubectl exec -it filebeat-ds-r25hh -- /bin/sh
/ # ps aux
PID   USER     TIME   COMMAND
    1 root       0:00 /usr/local/bin/filebeat -e -c /etc/filebeat/filebeat.yml

　　

4.4 DaemonSet動態版本升級

（1）使用kubectl set image 命令更新pod的鏡像；實現版本升級

[root@master ~]# kubectl set image daemonsets filebeat-ds filebeat=ikubernetes/filebeat:5.6.6-alpine
daemonset.extensions/filebeat-ds image updated

 

（2）驗證，升級成功

[root@master ~]# kubectl get ds -o wide
NAME          DESIRED   CURRENT   READY     UP-TO-DATE   AVAILABLE   NODE SELECTOR   AGE       CONTAINERS   IMAGES                              SELECTOR
filebeat-ds   2         2         2         2            2           <none>          7m        filebeat     ikubernetes/filebeat:5.6.6-alpine   app=filebeat,release=stable

 

五、StatefulSet

5.1 認識statefulset

（1）statefulset介紹

　　StatefulSet是爲了解決有狀態服務的問題（對應Deployments和ReplicaSets是爲無狀態服務而設計），其應用場景包括

•  穩定的持久化存儲，即Pod從新調度後仍是能訪問到相同的持久化數據，基於PVC來實現
•  穩定的網絡標誌，即Pod從新調度後其PodName和HostName不變，基於Headless Service（即沒有Cluster IP的Service）來實現
•  有序部署，有序擴展，即Pod是有順序的，在部署或者擴展的時候要依據定義的順序依次依次進行（即從0到N-1，在下一個Pod運行以前全部以前的Pod必須都是Running和Ready狀態），基於init containers來實現
•  有序收縮，有序刪除（即從N-1到0）

 

（2）三個必要組件

從上面的應用場景能夠發現，StatefulSet由如下幾個部分組成：

•  用於定義網絡標誌（DNS domain）的 Headless Service（無頭服務）
•  定義具體應用的StatefulSet控制器
•  用於建立PersistentVolumes 的 volumeClaimTemplates存儲卷模板

 

5.2 經過statefulset建立pod

5.2.1 建立準備pv

詳情請查詢PV和PVC詳解，建立5個pv，須要有nfs服務器

[root@master volume]# vim pv-demo.yaml 
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv001
  labels:
    name: pv001
spec:
  nfs:
    path: /data/volumes/v1
    server: nfs
  accessModes: ["ReadWriteMany","ReadWriteOnce"]
  capacity:
    storage: 5Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv002
  labels:
    name: pv002
spec:
  nfs:
    path: /data/volumes/v2
    server: nfs
  accessModes: ["ReadWriteOnce"]
  capacity:
    storage: 5Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv003
  labels:
    name: pv003
spec:
  nfs:
    path: /data/volumes/v3
    server: nfs
  accessModes: ["ReadWriteMany","ReadWriteOnce"]
  capacity:
    storage: 5Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv004
  labels:
    name: pv004
spec:
  nfs:
    path: /data/volumes/v4
    server: nfs
  accessModes: ["ReadWriteMany","ReadWriteOnce"]
  capacity:
    storage: 10Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv005
  labels:
    name: pv005
spec:
  nfs:
    path: /data/volumes/v5
    server: nfs
  accessModes: ["ReadWriteMany","ReadWriteOnce"]
  capacity:
    storage: 15Gi
[root@master volume]# kubectl get pv
NAME      CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM     STORAGECLASS   REASON    AGE
pv001     5Gi        RWO,RWX        Retain           Available                                      3s
pv002     5Gi        RWO            Retain           Available                                      3s
pv003     5Gi        RWO,RWX        Retain           Available                                      3s
pv004     10Gi       RWO,RWX        Retain           Available                                      3s
pv005     15Gi       RWO,RWX        Retain           Available                                      3s

　　

5.2.2 編寫使用statefulset建立pod的資源清單，並建立

[root@master pod_controller]# vim statefulset-demo.yaml 
#Headless Service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myapp
  labels:
    app: myapp
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: myapp-pod
---
#statefuleset
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: myapp
spec:
  serviceName: myapp
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp-pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp-pod
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: ikubernetes/myapp:v1
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: myappdata
          mountPath: /usr/share/nginx/html
#volumeClaimTemplates
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: myappdata
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 5Gi
[root@master pod_controller]# kubectl apply -f statefulset-demo.yaml 
service/myapp created
statefulset.apps/myapp created

　　

5.2.3 查詢並驗證pod

---無頭服務的service建立成功
[root@master pod_controller]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1    <none>        443/TCP   173d
myapp        ClusterIP   None         <none>        80/TCP    3s
---statefulset建立成功
[root@master pod_controller]# kubectl get sts
NAME      DESIRED   CURRENT   AGE
myapp     3         3         6s
---查看pvc，已經成功綁定時候的pv
[root@master pod_controller]# kubectl get pvc
NAME                STATUS    VOLUME    CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
myappdata-myapp-0   Bound     pv002     5Gi        RWO                           9s
myappdata-myapp-1   Bound     pv001     5Gi        RWO,RWX                       8s
myappdata-myapp-2   Bound     pv003     5Gi        RWO,RWX                       6s
---查看pv，有3個已經被綁定
[root@master pod_controller]# kubectl get pv
NAME      CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM                       STORAGECLASS   REASON    AGE
pv001     5Gi        RWO,RWX        Retain           Bound       default/myappdata-myapp-1                            21s
pv002     5Gi        RWO            Retain           Bound       default/myappdata-myapp-0                            21s
pv003     5Gi        RWO,RWX        Retain           Bound       default/myappdata-myapp-2                            21s
pv004     10Gi       RWO,RWX        Retain           Available                                                        21s
pv005     15Gi       RWO,RWX        Retain           Available                                                        21s
---啓動了3個pod
[root@master pod_controller]# kubectl get pods -o wide
NAME      READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP             NODE
myapp-0   1/1       Running   0          16s       10.244.1.127   node1
myapp-1   1/1       Running   0          15s       10.244.2.124   node2
myapp-2   1/1       Running   0          13s       10.244.1.128   node1

　　

5.3 statefulset動態擴容和縮容

可使用scale命令 或 patch打補丁兩種方法實現。

5.3.1 擴容

由本來的3個pod擴容到5個

---①使用scale命令實現
[root@master ~]# kubectl scale sts myapp --replicas=5
statefulset.apps/myapp scaled
---②或者經過打補丁來實現
[root@master ~]# kubectl patch sts myapp -p '{"spec":{"replicas":5}}'
statefulset.apps/myapp patched
[root@master pod_controller]# kubectl get pods
NAME      READY     STATUS    RESTARTS   AGE
myapp-0   1/1       Running   0          11m
myapp-1   1/1       Running   0          11m
myapp-2   1/1       Running   0          11m
myapp-3   1/1       Running   0          9s
myapp-4   1/1       Running   0          7s
[root@master pod_controller]# kubectl get pvc
NAME                STATUS    VOLUME    CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
myappdata-myapp-0   Bound     pv002     5Gi        RWO                           11m
myappdata-myapp-1   Bound     pv001     5Gi        RWO,RWX                       11m
myappdata-myapp-2   Bound     pv003     5Gi        RWO,RWX                       11m
myappdata-myapp-3   Bound     pv004     10Gi       RWO,RWX                       13s
myappdata-myapp-4   Bound     pv005     15Gi       RWO,RWX                       11s
[root@master pod_controller]# kubectl get pv
NAME      CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS    CLAIM                       STORAGECLASS   REASON    AGE
pv001     5Gi        RWO,RWX        Retain           Bound     default/myappdata-myapp-1                            17m
pv002     5Gi        RWO            Retain           Bound     default/myappdata-myapp-0                            17m
pv003     5Gi        RWO,RWX        Retain           Bound     default/myappdata-myapp-2                            17m
pv004     10Gi       RWO,RWX        Retain           Bound     default/myappdata-myapp-3                            17m
pv005     15Gi       RWO,RWX        Retain           Bound     default/myappdata-myapp-4                            17m

　　

5.3.2 縮容

由5個pod擴容到2個

---①使用scale命令
[root@master ~]# kubectl scale sts myapp --replicas=2
statefulset.apps/myapp scaled
---②經過打補丁的方法進行縮容
[root@master ~]# kubectl patch sts myapp -p '{"spec":{"replicas":2}}'
statefulset.apps/myapp patched
[root@master pod_controller]# kubectl get pods
NAME      READY     STATUS    RESTARTS   AGE
myapp-0   1/1       Running   0          15m
myapp-1   1/1       Running   0          15m
---可是pv和pvc不會被刪除，從而實現持久化存儲
[root@master pod_controller]# kubectl get pvc
NAME                STATUS    VOLUME    CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
myappdata-myapp-0   Bound     pv002     5Gi        RWO                           15m
myappdata-myapp-1   Bound     pv001     5Gi        RWO,RWX                       15m
myappdata-myapp-2   Bound     pv003     5Gi        RWO,RWX                       15m
myappdata-myapp-3   Bound     pv004     10Gi       RWO,RWX                       4m
myappdata-myapp-4   Bound     pv005     15Gi       RWO,RWX                       4m

　　

5.4 版本升級

5.4.1 升級配置介紹：rollingUpdate.partition 分區更新

 

[root@master ~]# kubectl explain sts.spec.updateStrategy.rollingUpdate.partition
KIND:     StatefulSet
VERSION:  apps/v1
FIELD:    partition <integer>
DESCRIPTION:
     Partition indicates the ordinal at which the StatefulSet should be
     partitioned. Default value is 0.

解釋：partition分區指定爲n，升級>n的分區；n指第幾個容器；默認是0

能夠修改yaml資源清單來進行升級；也可經過打補丁的方法升級。

 

5.4.2 進行「金絲雀」升級

（1）先升級一個pod

先將pod恢復到5個

① 打補丁，將partition的指設爲4，就只升級第4個以後的pod；只升級第5個pod，若新版本有問題，當即回滾；若沒問題，就全面升級

[root@master ~]# kubectl patch sts myapp -p '{"spec":{"updateStrategy":{"rollingUpdate":{"partition":4}}}}'
statefulset.apps/myapp patched
---查詢認證
[root@master ~]# kubectl describe sts myapp
Name:               myapp
Namespace:          default
... ...
Replicas:           5 desired | 5 total
Update Strategy:    RollingUpdate
  Partition:        4
... ...

　　

② 升級

[root@master ~]# kubectl set image sts/myapp myapp=ikubernetes/myapp:v2
statefulset.apps/myapp image updated
---已將pod鏡像換位v2版
[root@master ~]# kubectl get sts -o wide
NAME      DESIRED   CURRENT   AGE       CONTAINERS   IMAGES
myapp     5         5         21h       myapp        ikubernetes/myapp:v2

　　

③ 驗證

查看第5個pod，已經完成升級
[root@master ~]# kubectl get pods myapp-4 -o yaml |grep image
  - image: ikubernetes/myapp:v2
查看前4個pod，都仍是v1版本
[root@master ~]# kubectl get pods myapp-3 -o yaml |grep image
  - image: ikubernetes/myapp:v1
[root@master ~]# kubectl get pods myapp-0 -o yaml |grep image
  - image: ikubernetes/myapp:v1

　　

（2）全面升級剩下的pod

---只需將partition的指設爲0便可
[root@master ~]# kubectl patch sts myapp -p '{"spec":{"updateStrategy":{"rollingUpdate":{"partition":0}}}}'
statefulset.apps/myapp patched
---驗證，全部pod已經完成升級
[root@master ~]# kubectl get pods myapp-0 -o yaml |grep image
  - image: ikubernetes/myapp:v2