Kubernetes Controller 核心管理实操指南 - 实践
文章目录
- Kubernetes Controller 核心管理实操指南
- 一、Controller 核心概念与分类
- 二、Deployment 控制器实操（无状态应用）
- 三、ReplicaSet 控制器实操
- 四、Controller 进阶实操
- 五、StatefulSet 控制器实操（有状态应用）
- 六、总结
Kubernetes Controller 核心管理实操指南
一、Controller 核心概念与分类
1. Controller 作用与定位
Controller（控制器）是 Kubernetes 中管理工作负载（Workload）的核心组件，核心职责是将 Pod 实际状态持续调整为用户定义的 “期望状态”，包括维持副本数、故障自愈、版本更新等。所有 K8s 应用的全生命周期均通过 Controller 管控。
官方文档地址：https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/workloads/controllers/
2. Controller 完整分类
Kubernetes 控制器按应用场景分为 7 类，核心功能与适用场景如下：
| 控制器类型 | 核心功能 | 适用场景 | 关键说明 |
|---|---|---|---|
| Deployments | 部署无状态应用；集成滚动升级、版本回滚、副本伸缩；底层依赖 ReplicaSet | Web 服务、API 服务等无状态应用 | 生产环境首选，支持服务无中断升级 |
| ReplicaSet（RS） | 仅负责 Pod 副本数管理（扩容 / 缩容）；支持基于集合的标签选择器 | 作为 Deployment 底层组件，不建议单独使用 | 无版本升级 / 回滚功能 |
| ReplicationController（RC） | ReplicaSet 老版本，仅支持等值标签选择器 | legacy 系统兼容 | 已被 Deployment + ReplicaSet 替代 |
| StatefulSets | 部署有状态应用；提供稳定网络标识、持久存储；有序部署 / 升级 | 数据库（MySQL）、缓存集群（Redis） | 需配合 Headless Service 和 PV/PVC |
| DaemonSet | 在所有（或指定）节点运行 1 个 Pod；节点新增 / 移除时自动部署 / 清理 | 日志收集（Filebeat）、节点监控（Node Exporter） | 副本数 = 节点数，不支持手动扩容 |
| Jobs | 执行一次性短任务；确保任务成功完成后 Pod 终止 | 数据备份、文件压缩、批量计算 | 任务完成后 Pod 进入 Completed 状态 |
| CronJob | 基于 Cron 表达式周期性执行任务；本质是定时创建 Job | 定时备份、日志清理、周期性数据统计 | 依赖 Job 实现，支持并发数配置 |
二、Deployment 控制器实操（无状态应用）
1. 核心功能与无状态应用特性
（1）Deployment 核心能力
- 集成 ReplicaSet 所有功能，自动管理副本数；
- 支持滚动升级（逐步替换旧 Pod，服务无中断）；
- 支持版本回滚（恢复任意历史版本）；
- 故障自愈（Pod 崩溃 / 节点宕机时自动重建）。
（2）无状态应用特点
- 所有 Pod 无差异（运行同一镜像，配置一致）；
- 无启动顺序依赖，可在任意节点调度；
- 支持随意扩容 / 缩容（如静态 Web 服务）。
2. 创建 Deployment 应用
步骤 1：获取配置帮助
[root@master deployment_dir]# kubectl explain deployment
GROUP: apps
KIND: Deployment
VERSION: v1步骤 2：编写 YAML 配置文件（deployment-nginx.yml）
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: deploy-nginx # Deployment 名称
spec:
replicas: 1 # 期望 Pod 副本数（默认 1）
selector: # 标签选择器，匹配待管理的 Pod
matchLabels:
app: nginx # 匹配标签为 app: nginx 的 Pod
template: # Pod 配置模板
metadata:
labels:
app: nginx # Pod 标签，必须与 selector 一致
spec:
containers: # 容器定义
- name: nginx
image: nginx:1.26-alpine
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- containerPort: 80 # 容器暴露端口（Nginx 默认 80）步骤 3：应用配置并验证
# 1. 创建 Deployment
[root@master deployment_dir]# kubectl apply -f deployment-nginx.yml
deployment.apps/deploy-nginx created
# 2. 查看 Deployment 状态
[root@master deployment_dir]# kubectl get deployment
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
deploy-nginx 1/1 1 1 2m17s
# 3. 查看关联的 ReplicaSet（自动创建）
[root@master deployment_dir]# kubectl get replicaset
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
deploy-nginx-66d785bdb5 1 1 1 8m58s
# 4. 查看 Pod 状态
[root@master deployment_dir]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
deploy-nginx-66d785bdb5-nztrw 1/1 Running 0 106s3. 访问 Deployment 管理的 Pod
步骤 1：查看 Pod 详细信息
[root@master deployment_dir]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
deploy-nginx-66d785bdb5-nztrw 1/1 Running 0 11m 10.244.166.145 node1 <none> <none>
# Pod 运行在 node1 节点，IP：10.244.166.145步骤 2：验证集群网络互通
# 查看集群节点网段（所有节点在 10.244.0.0/16 网段）
[root@master deployment_dir]# ifconfig tunl0 | head -2
tunl0: flags=193<UP,RUNNING,NOARP> mtu 1480
inet 10.244.219.64 netmask 255.255.255.255
# 任意节点访问 Pod
[root@master deployment_dir]# ping -c 4 10.244.166.145
PING 10.244.166.145 (10.244.166.145) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.244.166.145: icmp_seq=1 ttl=63 time=0.543 ms
64 bytes from 10.244.166.145: icmp_seq=2 ttl=63 time=0.366 ms
64 bytes from 10.244.166.145: icmp_seq=3 ttl=63 time=0.435 ms
64 bytes from 10.244.166.145: icmp_seq=4 ttl=63 time=0.381 ms
# 访问 Nginx 服务
[root@master deployment_dir]# curl http://10.244.166.145
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and working.</p>
</body>
</html>4. 核心操作：删除 Pod 验证自愈能力
# 1. 强制删除 Pod
[root@master deployment_dir]# kubectl delete pod deploy-nginx-66d785bdb5-nztrw --grace-period=0 --force
Warning: Immediate deletion does not wait for confirmation...
pod "deploy-nginx-66d785bdb5-nztrw" force deleted
# 2. 查看重建结果（Pod 节点和 IP 变化，副本数保持 1）
[root@master deployment_dir]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
deploy-nginx-66d785bdb5-zv2v4 1/1 Running 0 2m6s 10.244.104.29 node2 <none> <none>结论：Pod IP 不固定，集群重启后 Pod 自动启动但 IP 变化，需通过 Service 提供固定访问端点。
5. 核心操作：Pod 版本升级
步骤 1：查看升级前版本
[root@master ~]# kubectl describe pods deploy-nginx-66d785bdb5-zv2v4 | grep Image:
Image: nginx:1.26-alpine
[root@master ~]# kubectl exec deploy-nginx-66d785bdb5-zv2v4 -- nginx -v
nginx version: nginx/1.26.3步骤 2：执行升级（升级至 1.29 版本）
[root@master ~]# kubectl set image deployment deploy-nginx nginx=nginx:1.29-alpine --record
Flag --record has been deprecated, --record will be removed in the future
deployment.apps/deploy-nginx image updated步骤 3：验证升级结果
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
deploy-nginx-b5d6b46fb-f56rg 1/1 Running 0 74s
[root@master ~]# kubectl exec deploy-nginx-b5d6b46fb-f56rg -- nginx -v
nginx version: nginx/1.29.0
# 查看升级状态（提示成功则完成）
[root@master ~]# kubectl rollout status deployment deploy-nginx
deployment "deploy-nginx" successfully rolled out说明：
nginx=nginx:1.29-alpine中前一个nginx为容器名，可通过kubectl describe pod <pod名>、kubectl edit deployment <部署名>查看容器名。
6. 核心操作：版本回滚
# 1. 查看版本历史
[root@master ~]# kubectl rollout history deployment deploy-nginx
deployment.apps/deploy-nginx
REVISION CHANGE-CAUSE
1 <none>
2 kubectl set image deployment deploy-nginx nginx=nginx:1.29-alpine --record=true
# 2. 查看指定版本详情（版本 1 对应 1.26 镜像）
[root@master ~]# kubectl rollout history deployment deploy-nginx --revision=1
deployment.apps/deploy-nginx with revision #1
Pod Template:
Labels: app=nginx
pod-template-hash=66d785bdb5
Containers:
nginx:
Image: nginx:1.26-alpine
Port: 80/TCP
Environment: <none>
# 3. 回滚到版本 1
[root@master ~]# kubectl rollout undo deployment deploy-nginx --to-revision=1
deployment.apps/deploy-nginx rolled back
# 4. 验证回滚结果
[root@master ~]# kubectl exec deploy-nginx-66d785bdb5-8jjdw -- nginx -v
nginx version: nginx/1.26.37. 核心操作：副本扩容与缩容
步骤 1：扩容操作
# 扩容到 2 个副本
[root@master ~]# kubectl scale deployment deploy-nginx --replicas=2
deployment.apps/deploy-nginx scaled步骤 2：故障排查（Pod 卡在 ContainerCreating）
# 查看 Pod 状态
[root@master ~]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
deploy-nginx-66d785bdb5-8jjdw 1/1 Running 0 19m
deploy-nginx-66d785bdb5-jfcxt 0/1 ContainerCreating 0 8m15s
# 查看事件（定位 Calico 网络插件故障）
[root@master ~]# kubectl describe pod deploy-nginx-66d785bdb5-jfcxt
Events:
Warning FailedCreatePodSandBox 8m53s kubelet Failed to create pod sandbox: rpc error: code = Unknown desc = [failed to set up sandbox container ... networkPlugin cni failed to set up pod ... error getting ClusterInformation: connection is unauthorized: Unauthorized]
# 解决方法：重启 Calico 组件
[root@master ~]# kubectl rollout restart daemonset calico-node -n kube-system步骤 3：继续扩容 / 缩容
# 扩容到 4 个副本（支持超过节点数）
[root@master ~]# kubectl scale deployment deploy-nginx --replicas=4
deployment.apps/deploy-nginx scaled
# 缩容到 0 个副本（暂停服务，保留配置）
[root@master ~]# kubectl scale deployment deploy-nginx --replicas=0
deployment.apps/deploy-nginx scaled
[root@master ~]# kubectl get pods
No resources found in default namespace.8. 核心操作：多副本滚动更新
# 1. 扩容到 16 个副本
[root@master ~]# kubectl scale deployment deploy-nginx --replicas=16
deployment.apps/deploy-nginx scaled
# 2. 执行滚动更新
[root@master ~]# kubectl set image deployment deploy-nginx nginx=nginx:1.29-alpine --record
# 3. 验证更新结果
[root@master ~]# kubectl rollout status deployment deploy-nginx
deployment "deploy-nginx" successfully rolled out9. 删除 Deployment
[root@master ~]# kubectl delete deployment deploy-nginx
deployment.apps "deploy-nginx" deleted
[root@master ~]# kubectl get pods
No resources found in default namespace.三、ReplicaSet 控制器实操
1. 核心定位
- 仅负责 Pod 副本数管理，是 Deployment 底层依赖；
- 支持基于集合的标签选择器，无版本升级 / 回滚功能；
- 不建议单独使用，推荐通过 Deployment 间接管理。
2. 创建 ReplicaSet 应用
步骤 1：编写 YAML 配置文件（rs-nginx.yml）
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
name: rs-nginx
namespace: default
spec:
replicas: 2 # 期望副本数
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
name: nginx
labels:
app: nginx # 与 selector 标签一致
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.26-alpine
ports:
- name: http
containerPort: 80步骤 2：应用配置并验证
# 1. 创建 ReplicaSet
[root@master rep_dir]# kubectl apply -f rs-nginx.yml
replicaset.apps/rs-nginx created
# 2. 查看 ReplicaSet 状态
[root@master rep_dir]# kubectl get rs
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
rs-nginx 2 2 2 3m3s
# 3. 查看 Pod 状态（无 Deployment 关联）
[root@master rep_dir]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
rs-nginx-2ftcr 1/1 Running 0 44s
rs-nginx-lzcv7 1/1 Running 0 44s
[root@master rep_dir]# kubectl get deployment
No resources found in default namespace.3. 核心操作：副本扩容与版本限制
# 1. 扩容到 4 个副本
[root@master rep_dir]# kubectl scale replicaset rs-nginx --replicas=4
replicaset.apps/rs-nginx scaled
# 2. 尝试版本升级（无效果）
[root@master rep_dir]# kubectl set image replicaset rs-nginx nginx=nginx:latest --record
replicaset.apps/rs-nginx image updated
# 3. 验证版本（旧 Pod 未更新）
[root@master rep_dir]# kubectl describe pods rs-nginx-2ftcr | grep Image:
Image: nginx:1.26-alpine结论：ReplicaSet 不支持版本自动升级，仅新创建的 Pod 会使用新镜像。
四、Controller 进阶实操
1. DaemonSet 控制器（守护进程集）
（1）核心特性
- 每个节点仅运行 1 个 Pod；
- 节点新增时自动部署，节点移除时自动删除；
- 需配置容忍（tolerations）才能在 master 节点运行；
- 适用于日志收集、节点监控等场景。
（2）创建 DaemonSet 应用
步骤 1：编写 YAML 配置文件（daemonset-nginx.yml）
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: daemonset-nginx
spec:
selector:
matchLabels:
name: nginx-ds
template:
metadata:
labels:
name: nginx-ds
spec:
tolerations: # 容忍 master 节点污点
- key: node-role.kubernetes.io/master
effect: NoSchedule
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.26-alpine
imagePullPolicy: IfNotPresent
resources: # 资源限制
limits:
memory: 100Mi
requests:
memory: 100Mi步骤 2：应用配置并验证
# 1. 创建 DaemonSet
[root@master rep_dir]# kubectl apply -f daemonset-nginx.yml
daemonset.apps/daemonset-nginx created
# 2. 查看 DaemonSet 状态
[root@master rep_dir]# kubectl get daemonset
NAME DESIRED CURRENT READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
daemonset-nginx 2 2 2 2 2 4m
# 3. 查看 Pod 分布（每个节点 1 个副本）
[root@master rep_dir]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
daemonset-nginx-7795c 1/1 Running 0 5m19s 10.244.166.166 node1 <none> <none>
daemonset-nginx-l94ds 1/1 Running 0 5m19s 10.244.104.51 node2 <none> <none>步骤 3：版本升级
# 升级到 latest 版本
[root@master rep_dir]# kubectl set image daemonset daemonset-nginx nginx=nginx:latest
daemonset.apps/daemonset-nginx image updated
# 验证升级结果
[root@master rep_dir]# kubectl describe pods daemonset-nginx-mpjfd | grep Image:
Image: nginx:latest2. Job 控制器（一次性任务）
（1）核心特性
- 针对非耐久性任务，任务完成后 Pod 终止；
- 支持配置任务执行次数（completions）和并发数（parallelism）；
- 与 ReplicaSet 区别：ReplicaSet 管理持久运行 Pod，Job 管理一次性任务。
（2）应用案例 1：计算圆周率 2000 位
步骤 1：编写 YAML 配置文件（job.yml）
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: pi
spec:
template:
metadata:
name: pod-pi
spec:
nodeName: node2 # 指定调度节点
containers:
- name: c-pi
image: perl # 依赖 Perl 镜像（约 800M，建议提前导入）
imagePullPolicy: IfNotPresent
command: ["perl", "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
restartPolicy: Never # 任务完成不重启步骤 2：应用配置并验证
# 1. 创建 Job
[root@master job_dir]# kubectl apply -f job.yml
job.batch/pi created
# 2. 查看 Job 状态
[root@master job_dir]# kubectl get job
NAME COMPLETIONS DURATION AGE
pi 1/1 4m43s 5m
# 3. 查看 Pod 状态（任务完成后为 Completed）
[root@master job_dir]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pi-mjk9t 0/1 Completed 0 4m43s
# 4. 查看任务结果（打印圆周率 2000 位）
[root@master job_dir]# kubectl logs pi-mjk9t
3.141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592307816406286208...（3）应用案例 2：固定次数任务（执行 10 次）
步骤 1：编写 YAML 配置文件（job2.yml）
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: busybox-job
spec:
completions: 10 # 任务执行次数
parallelism: 1 # 并发数（每次 1 个任务）
template:
metadata:
name: busybox-job-pod
spec:
containers:
- name: busybox
image: busybox
command: ["echo", "hello"]
restartPolicy: Never步骤 2：应用配置并验证
[root@master job_dir]# kubectl apply -f job2.yml
job.batch/busybox-job created
# 查看 Pod 状态（10 个 Pod 均为 Completed）
[root@master job_dir]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
busybox-job-2x7kw 0/1 Completed 0 17s
busybox-job-4drnr 0/1 Completed 0 27s
...（省略 8 个 Pod）
# 查看任务输出
[root@master job_dir]# kubectl logs busybox-job-2x7kw
hello（4）应用案例 3：一次性备份 MySQL 数据库
步骤 1：部署 MySQL 环境（mysqld.yml）
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mysql-test
spec:
ports:
- port: 3306
name: mysql
clusterIP: None # 无头服务
selector:
app: mysql-dump
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: db
spec:
selector:
matchLabels:
app: mysql-dump
serviceName: "mysql-test"
template:
metadata:
labels:
app: mysql-dump
spec:
nodeName: node1 # 调度到 node1
containers:
- name: mysql
image: mysql:5.7
env:
- name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
value: "abc123" # 数据库密码
ports:
- containerPort: 3306
volumeMounts:
- mountPath: "/var/lib/mysql"
name: mysql-data
volumes:
- name: mysql-data
hostPath:
path: /opt/mysqldata # 本地存储目录步骤 2：部署 MySQL 并验证
[root@master job_dir]# kubectl apply -f mysqld.yml
service/mysql-test created
statefulset.apps/db created
# 查看 MySQL 状态
[root@master job_dir]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE
db-0 1/1 Running 0 13m 10.244.166.170 node1 <none>步骤 3：编写备份 Job 配置（job_mysqld.yml）
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: mysql-dump
spec:
template:
metadata:
name: mysql-dump
spec:
nodeName: node2 # 调度到 node2
containers:
- name: mysql-dump
image: mysql:5.7
command: ["/bin/sh", "-c", "mysqldump --host=mysql-test -uroot -pabc123 --databases mysql > /root/mysql_back.sql"]
volumeMounts:
- mountPath: "/root"
name: mysql-data
restartPolicy: Never
volumes:
- name: mysql-data
hostPath:
path: /opt/mysqldump # 备份存储目录步骤 4：执行备份并验证
[root@master job_dir]# kubectl apply -f job_mysqld.yml
job.batch/mysql-dump created
# 查看备份文件（node2 节点）
[root@node2 ~]# ls /opt/mysqldump/
mysql_back.sql3. CronJob 控制器（周期性任务）
（1）核心特性
- 基于 Cron 表达式调度，本质是定时创建 Job；
- 支持配置任务周期、并发数、重试策略；
- 适用于定时备份、日志清理等场景。
（2）应用案例 1：周期性输出字符
步骤 1：编写 YAML 配置文件（cronjob.yml）
apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
name: cronjob1
spec:
schedule: "* * * * *" # Cron 表达式（每分钟执行）
jobTemplate:
spec:
template:
spec:
containers:
- name: hello
image: busybox
args:
- /bin/sh
- -c
- date; echo hello kubernetes
restartPolicy: OnFailure # 失败时重启步骤 2：应用配置并验证
[root@master cronjob_dir]# kubectl apply -f cronjob.yml
cronjob.batch/cronjob1 created
# 查看 CronJob 状态
[root@master cronjob_dir]# kubectl get cronjob
NAME SCHEDULE SUSPEND ACTIVE LAST SCHEDULE AGE
cronjob1 * * * * * False 0 15s 91s
# 查看任务 Pod 及输出
[root@master cronjob_dir]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
cronjob1-29236967-svqln 0/1 Completed 0 4s
[root@master cronjob_dir]# kubectl logs cronjob1-29236967-svqln
Sun Aug 3 10:47:00 UTC 2025
hello kubernetes（3）应用案例 2：周期性备份 MySQL 数据库
步骤 1：编写 CronJob 配置（cronjob_mysqld.yml）
apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
name: mysql-dump
spec:
schedule: "*/1 * * * *" # 每分钟执行一次
jobTemplate:
spec:
template:
spec:
nodeName: node1
containers:
- name: c1
image: mysql:5.7
command: ["/bin/sh","-c","mysqldump --host=mysql-test -uroot -pabc123 --databases mysql > /root/mysql`date +%Y%m%d%H%M`.sql"]
volumeMounts:
- name: mysql-data
mountPath: "/root"
restartPolicy: Never
volumes:
- name: mysql-data
hostPath:
path: /opt/mysqldump步骤 2：应用配置并验证
[root@master cronjob_dir]# kubectl apply -f cronjob_mysqld.yml
cronjob.batch/mysql-dump created
# 查看备份文件（node1 节点）
[root@node1 ~]# ls /opt/mysqldump/
mysql202508031109.sql mysql202508031110.sql ...五、StatefulSet 控制器实操（有状态应用）
1. 核心概念与特点
（1）StatefulSet 作用
- 管理有状态应用的部署、扩缩容及滚动更新；
- 提供稳定网络标识（通过 Headless Service）和持久存储；
- 支持有序部署 / 缩容（如 0→1→2 部署，2→1→0 缩容）。
（2）无状态 vs 有状态应用
| 类型 | 示例 | 核心特点 |
|---|---|---|
| 无状态应用 | Nginx | 请求包含所有响应信息，无数据依赖，Pod 可随意替换 |
| 有状态应用 | MySQL | 前后请求有依赖，需持久化数据，Pod 有唯一标识，不可随意替换 |
（3）StatefulSet 依赖组件
- Headless Service：提供稳定网络标识（无 ClusterIP）；
- StatefulSet 资源：定义应用配置；
- VolumeClaimTemplate：存储卷模板，自动为每个 Pod 创建 PVC。
2. 部署准备：NFS 存储配置
步骤 1：部署 NFS 服务器（IP：192.168.100.138）
# 1. 安装 NFS 服务
[root@nfsserver ~]# yum install -y nfs-utils
# 2. 创建共享目录
[root@nfsserver ~]# mkdir -p /data/nfs
[root@nfsserver ~]# chmod 777 /data/nfs
# 3. 配置共享（/etc/exports）
[root@nfsserver ~]# echo "/data/nfs *(rw,no_root_squash,sync)" > /etc/exports
# 4. 启动服务并关闭防火墙
[root@nfsserver ~]# systemctl restart nfs-server
[root@nfsserver ~]# systemctl enable nfs-server
[root@nfsserver ~]# systemctl stop firewalld
[root@nfsserver ~]# setenforce 0
# 验证共享
[root@nfsserver ~]# showmount -e
Export list for nfsserver:
/data/nfs *步骤 2：所有 Node 节点安装 NFS 客户端
[root@node1 ~]# yum install -y nfs-utils
[root@node2 ~]# yum install -y nfs-utils
# 验证 NFS 连通性
[root@node1 ~]# showmount -e 192.168.100.138
Export list for 192.168.100.138:
/data/nfs *3. 静态存储：PV 与 PVC 配置
步骤 1：创建 PV（pv-nfs.yml）
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: pv-nfs
spec:
capacity:
storage: 1Gi # 存储容量
accessModes:
- ReadWriteMany # 多节点读写
nfs:
server: 192.168.100.138 # NFS 服务器 IP
path: /data/nfs # 共享目录步骤 2：创建 PVC（pvc-nfs.yml）
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
name: pvc-nfs
spec:
accessModes:
- ReadWriteMany # 与 PV 一致
resources:
requests:
storage: 1Gi # 与 PV 容量一致步骤 3：应用配置并验证
# 1. 创建 PV 和 PVC
[root@master statefulset_dir]# kubectl apply -f pv-nfs.yml
[root@master statefulset_dir]# kubectl apply -f pvc-nfs.yml
# 2. 验证绑定状态
[root@master statefulset_dir]# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM AGE
pv-nfs 1Gi RWX Retain Bound default/pvc-nfs 11m
[root@master statefulset_dir]# kubectl get pvc
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES AGE
pvc-nfs Bound pv-nfs 1Gi RWX 91s步骤 4：部署 Nginx 应用（使用 PV/PVC）
# dep-nginx-nfs.yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: deploy-nginx-nfs
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.26-alpine
volumeMounts:
- name: www
mountPath: /usr/share/nginx/html # 挂载目录
ports:
- containerPort: 80
volumes:
- name: www
persistentVolumeClaim:
claimName: pvc-nfs # 关联 PVC# 应用配置并验证
[root@master statefulset_dir]# kubectl apply -f dep-nginx-nfs.yml
[root@master statefulset_dir]# kubectl get pod -o wide
# 在 NFS 服务器创建测试文件
[root@nfsserver nfs]# echo "hello nfs storage" > index.html
# 访问 Pod 验证
[root@master statefulset_dir]# curl http://10.244.166.133
hello nfs storage4. 动态存储：StorageClass 配置
（1）核心优势
- 无需手动创建 PV，PVC 申请时自动生成；
- 管理员无需预先配置大量 PV，按需动态供给。
（2）部署动态供给插件（NFS-Client Provisioner）
步骤 1：下载并配置 StorageClass（storageclass-nfs.yml）
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
name: nfs-client # StorageClass 名称
provisioner: k8s-sigs.io/nfs-subdir-external-provisioner # 插件名称
archiveOnDelete: "false" # 删除 PVC 时不归档数据[root@master nfs-cli]# kubectl apply -f storageclass-nfs.yml
storageclass.storage.k8s.io/nfs-client created步骤 2：配置 RBAC 权限（授权插件操作 PV/PVC）
# 下载 RBAC 配置文件
[root@master nfs-cli]# wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes-sigs/nfs-subdir-external-provisioner/master/deploy/rbac.yaml
# 应用配置
[root@master nfs-cli]# kubectl apply -f rbac.yaml
serviceaccount/nfs-client-provisioner created
clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/nfs-client-provisioner-runner created
...步骤 3：部署 Provisioner Deployment
# deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nfs-client-provisioner
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: nfs-client-provisioner
template:
metadata:
labels:
app: nfs-client-provisioner
spec:
serviceAccountName: nfs-client-provisioner
containers:
- name: nfs-client-provisioner
image: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/pylixm/nfs-subdir-external-provisioner:v4.0.0 # 国内镜像
volumeMounts:
- name: nfs-client-root
mountPath: /persistentvolumes
env:
- name: PROVISIONER_NAME
value: k8s-sigs.io/nfs-subdir-external-provisioner
- name: NFS_SERVER
value: 192.168.100.138 # NFS 服务器 IP
- name: NFS_PATH
value: /data/nfs # 共享目录
volumes:
- name: nfs-client-root
nfs:
server: 192.168.100.138
path: /data/nfs[root@master nfs-cli]# kubectl apply -f deployment.yaml
deployment.apps/nfs-client-provisioner created
# 验证插件状态
[root@master nfs-cli]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nfs-client-provisioner-54b9cb8bf9-zjbdz 1/1 Running 0 18s步骤 4：StatefulSet 应用动态存储
# nginx-storageclass-nfs.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx-svc
spec:
ports:
- port: 80
name: web
clusterIP: None # 无头服务
selector:
app: nginx
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: web
spec:
serviceName: "nginx-svc" # 关联无头服务
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx-c
image: nginx:1.26-alpine
ports:
- containerPort: 80
name: web
volumeMounts:
- name: www
mountPath: /usr/share/nginx/html
volumeClaimTemplates: # PVC 模板（自动生成 PVC）
- metadata:
name: www
spec:
accessModes: ["ReadWriteOnce"]
storageClassName: "nfs-client" # 关联 StorageClass
resources:
requests:
storage: 1Gi# 应用配置并验证
[root@master nfs-cli]# kubectl apply -f nginx-storageclass-nfs.yml
service/nginx-svc created
statefulset.apps/web created
# 查看自动生成的 PVC 和 PV
[root@master nfs-cli]# kubectl get pvc
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES AGE
www-web-0 Bound pvc-91f70f53-f928-406c-afcc-bd47a83b0e56 1Gi RWO 111s
www-web-1 Bound pvc-e3339644-0385-4e6b-8aac-155a6c2b3e3f 1Gi RWO 108s
[root@master nfs-cli]# kubectl get pv
NAME CAPACITY ACCESS MODES STATUS CLAIM AGE
pvc-91f70f53-f928-406c-afcc-bd47a83b0e56 1Gi RWO Bound default/www-web-0 2m57s
pvc-e3339644-0385-4e6b-8aac-155a6c2b3e3f 1Gi RWO Bound default/www-web-1 2m54s（3）验证动态存储效果
# 在 NFS 服务器查看自动创建的目录
[root@nfsserver nfs]# ls
default-www-web-0-pvc-91f70f53-f928-406c-afcc-bd47a83b0e56
default-www-web-1-pvc-e3339644-0385-4e6b-8aac-155a6c2b3e3f
# 写入测试数据
[root@nfsserver nfs]# echo "this is web0" > default-www-web-0-pvc-91f70f53-f928-406c-afcc-bd47a83b0e56/index.html
[root@nfsserver nfs]# echo "this is web1" > default-www-web-1-pvc-e3339644-0385-4e6b-8aac-155a6c2b3e3f/index.html
# 访问 Pod 验证
[root@master nfs-cli]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE
web-0 1/1 Running 0 9m 10.244.166.154 node1 <none>
web-1 1/1 Running 0 8m 10.244.104.62 node2 <none>
[root@master nfs-cli]# curl http://10.244.166.154
this is web0
[root@master nfs-cli]# curl http://10.244.104.62
this is web15. 金丝雀发布实战（StatefulSet 特性）
（1）核心原理
通过 partition 参数控制更新范围，仅更新编号 ≥ partition 的 Pod，实现灰度发布。
（2）实操步骤
步骤 1：设置 partition 参数（仅更新编号 ≥1 的 Pod）
[root@master nfs-cli]# kubectl patch sts web -p '{"spec":{"updateStrategy":{"rollingUpdate":{"partition":1}}}'
statefulset.apps/web patched
# 验证参数
[root@master nfs-cli]# kubectl get sts web -o yaml | grep partition
partition: 1步骤 2：查看更新前版本
[root@master nfs-cli]# kubectl describe pod web-0 | grep Image:
Image: nginx:1.26-alpine
[root@master nfs-cli]# kubectl describe pod web-1 | grep Image:
Image: nginx:1.26-alpine步骤 3：执行版本更新
[root@master nfs-cli]# kubectl set image sts/web nginx-c=nginx:1.29-alpine
statefulset.apps/web image updated步骤 4：验证更新结果（仅 web-1 更新）
[root@master nfs-cli]# kubectl describe pod web-1 | grep Image:
Image: nginx:1.29-alpine
[root@master nfs-cli]# kubectl describe pod web-0 | grep Image:
Image: nginx:1.26-alpine步骤 5：扩容验证（新增 Pod 用新版本）
# 扩容到 4 个副本
[root@master nfs-cli]# kubectl scale sts web --replicas=4
statefulset.apps/web scaled
# 查看版本（web-2、web-3 为 1.29 版本）
[root@master nfs-cli]# kubectl get pods -o custom-columns=Name:metadata.name,Image:spec.containers[0].image
Name Image
web-0 nginx:1.26-alpine
web-1 nginx:1.29-alpine
web-2 nginx:1.29-alpine
web-3 nginx:1.29-alpine步骤 6：全量更新（设置 partition=0）
[root@master nfs-cli]# kubectl patch sts web -p '{"spec":{"updateStrategy":{"rollingUpdate":{"partition":0}}}'
statefulset.apps/web patched
# 验证全量更新结果
[root@master nfs-cli]# kubectl get pods -o custom-columns=Name:metadata.name,Image:spec.containers[0].image
Name Image
web-0 nginx:1.29-alpine
web-1 nginx:1.29-alpine
web-2 nginx:1.29-alpine
web-3 nginx:1.29-alpine六、总结
本文完整覆盖了 Kubernetes 核心控制器的实操流程，包括 Deployment（无状态应用）、ReplicaSet、DaemonSet、Job、CronJob、StatefulSet 及存储相关（NFS、PV/PVC、动态供给），所有步骤均保留原文档的关键命令、配置示例和验证结果，可直接跟着实操。
核心要点：
- 无状态应用优先用 Deployment，支持升级回滚；
- 有状态应用用 StatefulSet，配合 Headless Service 和存储保证稳定性；
- 节点级服务用 DaemonSet，一次性任务用 Job，周期性任务用 CronJob；
- 存储推荐用动态供给（StorageClass），减少手动配置成本。
如需进一步学习，可深入 Controller 的高级参数配置（如滚动更新策略、亲和性调度）或云原生存储方案（如 Ceph、GlusterFS）。
浙公网安备 33010602011771号