k8s的ReplicaSet，DaemonSet及標籤

環境介紹

主機	IP地址	服務
master	192.168.1.21	k8s
node01	192.168.1.22	k8s
node02	192.168.1.23	k8s

基於[ http://www.javashuo.com/article/p-wzdhboob-dy.html]() 的實驗繼續進行

ReplicaSet簡單介紹

1. RC：ReplicationController（老一代的pod控制器）

用來確保由其管控的Pod對象副本數量，可以知足用戶指望，多則刪除，少則經過模本建立

特色：

• ​ 確保Pod資源對象的數量精準。
• ​ 確保pod健康運行。
• ​ 彈性伸縮

一樣，它也能夠經過yaml或json格式的資源清單來建立。其中spec字段通常嵌套如下字段：

• ​ replicas：指望的Pod對象副本數量。
• ​ selector：當前控制器匹配Pod對此項副本的標籤選擇器
• ​ template：pod副本的模板

與RC相比而言，RS不只支持基於等值的標籤選擇器，並且還支持基於集合的標籤選擇器。

2. 標籤：解決同類型的資源對象，爲了更好的管理，按照標籤分組。

經常使用的標籤分類：

• ​ release（版本）：stable（穩定版）、canary（金絲雀版本）、beta（測試版本）
• ​ environment（環境變量）：dev（開發）、qa（測試）、production（生產）
• ​ application（應用）：ui、as（application software應用軟件）、pc、sc
• ​ tier（架構層級）：frontend（前端）、backend（後端）、cache（緩存）
• ​ partition（分區）：customerA（客戶A）、customerB（客戶B）
• ​ track（品控級別）：daily（天天）、weekly（每週）

標籤要作到：見名知意。

3.測試

（1）編寫一個pod的yaml文件

[root@master ~]# vim label.yaml 

kind: Pod
apiVersion: v1
metadata:
  name: labels
  labels:
    env: qa
    tier: frontend
spec:
  containers:
  - name: myapp
    image: httpd

<1>執行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f label.yaml  --record

<2>查看一下

[root@master ~]# kubectl get pod  --show-labels 
//經過--show-labels顯示資源對象的

[root@master ~]# kubectl get po -L env,tier
//顯示某個鍵對應的值

[root@master ~]# kubectl get po -l env,tier
//經過-l 查看僅包含某個標籤的資源。

（2）添加標籤

[root@master ~]# kubectl label pod  labels app=pc
//給pod資源添加標籤

（3）修改標籤

[root@master ~]# kubectl label pod labels env=dev --overwrite
//修改標籤

[root@master ~]# kubectl get pod -l tier --show-labels 
//查看標籤

（4）編寫一個service的yaml文件

[root@master ~]# vim service.yaml
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    env: qa
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 90
    targetPort: 80
    nodePort: 30123

<1>執行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f service.yaml

<2>查看一下

[root@master ~]# kubectl describe svc

<3>訪問一下

[root@master ~]# curl 127.0.0.1:30123

若是標籤有多個，標籤選擇器選擇其中一個，也能夠關聯成功。相反，若是選擇器有多個，那麼標籤必須徹底知足條件，才能夠關聯成功。

4. 標籤選擇器：標籤的查詢過濾條件。

[基於等值關係的（equality-based）]()：「=」，「==」，「！ =」前面兩個都是相等，最後一個是不等於。

[基於集合關係（set-based）]():in、notin、exists三種。選擇器列表間爲「邏輯與」關係，使用ln或者NotIn操做時，其valuas不強制要求爲非空的字符串列表，而使用Exists或DostNotExist時，其values必須爲空

使用標籤選擇器的邏輯：

• 同時指定的多個選擇器之間的邏輯關係爲「與」操做。
• 使用空值的標籤選擇器意味着每一個資源對象都將把選中。
• 空的標籤選擇器沒法選中任何資源。

（1）例子

編寫一個selector的yaml'文件

[root@master ~]# vim selector.yaml
selector:
  matchLabels:
    app: nginx
  mathExpressions:
    - {key: name,operator: In,values: [zhangsan,lisi]}
    - {key: age,operator: Exists,values:}

• selector：當前控制器匹配Pod對此項副本的標籤選擇器
• matchLabels: 指定鍵值對錶示的標籤選擇器。
• mathExpressions:：基於表達式來指定的標籤選擇器。

DaemonSet

它也是一種pod控制器。

RC，RS , deployment , daemonset.都是pod控制器。statfukSet，RBAC

1. 使用場景：

若是必須將pod運行在固定的某個或某幾個節點，且要優先於其餘的pod的啓動。一般狀況下，默認會將每個節點都運行，而且只能運行一個pod。這種狀況推薦使用DeamonSet資源對象。

• 監控程序；
• 日誌收集程序；
• 集羣存儲程序；

[root@master ~]# kubectl get ds -n kube-system 
//查看一下DaemonSet

2. DaemonSet 與 Deployment 的區別

• Deployment 部署的副本 Pod 會分佈在各個 Node 上，每一個 Node 均可能運行好幾個副本。
• DaemonSet 的不一樣之處在於：每一個 Node 上最多隻能運行一個副本。

3. 運行一個web服務，在每個節點運行一個pod。

[root@master ~]# vim daemonset.yaml

kind: DaemonSet
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: test-ds
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        name: test-ds
    spec:
      containers:
      - name: test-ds
        image: httpd

<1>執行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f daemonset.yaml

<2>查看一下

[root@master ~]# kubectl get ds

總結

1）總結RC、RS、Deplyment、DaemonSet控制器的特色及使用場景。

<1>Replication Controller（RC）

介紹及使用場景

Replication Controller簡稱RC，RC是Kubernetes系統中的核心概念之一，簡單來講，RC能夠保證在任意時間運行Pod的副本數量，可以保證Pod老是可用的。若是實際Pod數量比指定的多那就結束掉多餘的，若是實際數量比指定的少就新啓動一些Pod，當Pod失敗、被刪除或者掛掉後，RC都會去自動建立新的Pod來保證副本數量，因此即便只有一個Pod，咱們也應該使用RC來管理咱們的Pod。

主要功能

• 確保pod數量：RC用來管理正常運行Pod數量，一個RC能夠由一個或多個Pod組成，在RC被建立後，系統會根據定義好的副本數來建立Pod數量。在運行過程當中，若是Pod數量小於定義的，就會重啓中止的或從新分配Pod，反之則殺死多餘的。
• 確保pod健康：當pod不健康，運行出錯或者沒法提供服務時，RC也會殺死不健康的pod，從新建立新的。
• 彈性伸縮 ：在業務高峯或者低峯期的時候，能夠經過RC動態的調整pod的數量來提升資源的利用率。同時，配置相應的監控功能（Hroizontal Pod Autoscaler），會定時自動從監控平臺獲取RC關聯pod的總體資源使用狀況，作到自動伸縮。
• 滾動升級：滾動升級爲一種平滑的升級方式，經過逐步替換的策略，保證總體系統的穩定，在初始化升級的時候就能夠及時發現和解決問題，避免問題不斷擴大。

<2>Replication Set（RS）

被認爲 是「升級版」的RC。RS也是用於保證與label selector匹配的pod數量維持在指望狀態。

實際上RS和RC的功能基本一致，目前惟一的一個區別就是RC只支持基於等式的selector（env=dev或app=nginx），但RS還支持基於集合的selector（version in (v1, v2)），這對複雜的運維管理就很是方便了。

kubectl命令行工具中關於RC的大部分命令一樣適用於咱們的RS資源對象。不過咱們也不多會去單獨使用RS，它主要被Deployment這個更加高層的資源對象使用，除非用戶須要自定義升級功能或根本不須要升級Pod，在通常狀況下，咱們推薦使用Deployment而不直接使用Replica Set。

區別在於

一、RC只支持基於等式的selector（env=dev或environment!=qa），但RS還支持新的，基於集合的selector（version in (v1.0, v2.0)或env notin (dev, qa)），這對複雜的運維管理很方便。

二、升級方式

• RS不能使用kubectlrolling-update進行升級
• kubectl rolling-update專用於rc
• RS升級使用deployment或者kubectl replace命令
• 社區引入這一API的初衷是用於取代vl中的RC，也就是說當v1版本被廢棄時，RC就完成了它的歷史使命，而由RS來接管其工做

<3>DaemonSet

1. 特色：

若是必須將pod運行在固定的某個或某幾個節點，且要優先於其餘的pod的啓動。一般狀況下，默認會將每個節點都運行，而且只能運行一個pod。這種狀況推薦使用DeamonSet資源對象。

一個DaemonSet對象能確保其建立的Pod在集羣中的每一臺（或指定）Node上都運行一個副本。若是集羣中動態加入了新的Node，DaemonSet中的Pod也會被添加在新加入Node上運行。刪除一個DaemonSet也會級聯刪除全部其建立的Pod。

2. 使用環境

• 監控程序；
• 日誌收集程序；
• 集羣存儲程序；

<4>Deployment

1. 什麼是Deployment

Kubernetes Deployment提供了官方的用於更新Pod和Replica Set（下一代的Replication Controller）的方法，您能夠在Deployment對象中只描述您所指望的理想狀態（預期的運行狀態），Deployment控制器爲您將如今的實際狀態轉換成您指望的狀態，例如，您想將全部的webapp:v1.0.9升級成webapp:v1.1.0，您只需建立一個Deployment，Kubernetes會按照Deployment自動進行升級。如今，您能夠經過Deployment來建立新的資源（pod，rs，rc），替換已經存在的資源等。

你只須要在Deployment中描述你想要的目標狀態是什麼，Deployment controller就會幫你將Pod和Replica Set的實際狀態改變到你的目標狀態。你能夠定義一個全新的Deployment，也能夠建立一個新的替換舊的Deployment。

2. 典型的用例

• 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。
• 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Deployment以知足更高的負載。
• 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. 使用環境

Deployment集成了上線部署、滾動升級、建立副本、暫停上線任務，恢復上線任務，回滾到之前某一版本（成功/穩定）的Deployment等功能，在某種程度上，Deployment能夠幫咱們實現無人值守的上線，大大下降咱們的上線過程的複雜溝通、操做風險。

• 定義Deployment來建立Pod和ReplicaSet
• 滾動升級和回滾應用
• 擴容和縮容
• 暫停和繼續Deployment

3. DaemonSet 與 Deployment 的區別

• Deployment 部署的副本 Pod 會分佈在各個 Node 上，每一個 Node 均可能運行好幾個副本。
• DaemonSet 的不一樣之處在於：每一個 Node 上最多隻能運行一個副本。

2）使用DaemonSet控制器運行httpd服務，要求名稱以本身的名稱命名。標籤爲：tier=backend,env=dev.

[root@master ~]# vim daemonset.yaml 
kind: DaemonSet
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: xgp-ds
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        tier: backend
        env: dev
    spec:
      containers:
      - name: xgp-ds
        image: httpd

查看一下

[root@master ~]# kubectl get pod  --show-labels

[root@master ~]# kubectl get pod -L env,tier

3) 建立service資源對象與上述資源進行關聯，要有驗證。

[root@master ~]# vim service.yaml 
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: service
spec: 
  type: NodePort
  selector: 
    env: dev
  ports:    
  - protocol: TCP
    port: 90 
    targetPort: 80
    nodePort: 30123

執行一下

[root@master ~]# kubectl apply -f service.yaml

查看一下

[root@master ~]# kubectl describe svc

訪問一下

[root@master ~]# curl 127.0.0.1:30123

4）整理關於標籤和標籤選擇器都有什麼做用？

<1>標籤：解決同類型的資源對象，爲了更好的管理，按照標籤分組。

<2>標籤選擇器：標籤的查詢過濾條件。