k8s控制器详解
k8s控制器
1、deployment
1、什么是deploy？
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是一个k8s的资源对象，管理无状态的应用(就是没有顺序的，后面还有一个控制器是有状态，也就是有序的)
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就是一个pod管理器，确保了一定数量的pod始终运行
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特性
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支持pod的多副本
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支持pod的更新策略
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能够控制校正pod
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要求pod无状态，无序的，没有顺序的
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为pod和replicaset(rs)提供了声明式更新的能力
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deploy核心原理
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就是通过标签来管理pod,不要随意的修改标签
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为什么一定要用标签来进行关联了？
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用ip来进行关联的话，这个pod如果被删除了，pod的ip就会变动
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只需要用标签来关联一组pod即可
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2、deploy创建
- 通过命令行生成配置文件 kubectl create
[root@master01 test]# kubectl create deployment web1 --image=nginx --replicas 3 --dry-run=client -o yaml > web1.yml
# 查看deploy和rs资源
[root@master01 test]# kubectl get deployments.apps
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
web1 3/3 3 3 5s
[root@master01 test]# kubectl get rs
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
web1-5756d98cd9 3 3 3 27s
# 查看pod
[root@master01 test]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
web1-5756d98cd9-gxwbt 1/1 Running 0 33s 10.246.73.161 node <none> <none>
web1-5756d98cd9-lhc7m 1/1 Running 0 33s 10.246.73.163 node <none> <none>
web1-5756d98cd9-mrklt 1/1 Running 0 33s 10.246.73.162 node <none> <none>
3、deploy的字段
[root@master01 test]# cat web1.yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata: # deploy的元数据
creationTimestamp: null
labels: # deploy的标签，用这个来关联一组pod
app: web1
name: web1 # deploy的名字
spec:
replicas: 3 # 副本数量，3个pod
selector: # 标签选择器
matchLabels: # 匹配的规则
app: web1 # app=web1
strategy: {}
template: # pod模版
metadata: # pod的描述信息 pod不需要name和namesapce,因为多个pod中name是唯一的，所以不能写name,否则都是这个名字，ns也是上面就定义了的，不能跨多个命名空间管理pod
creationTimestamp: null
labels: # pod的标签，一定要与之前的一样，这样deploy才能关联这个pod
app: web1
spec:
containers:
- image: nginx
name: nginx
resources: {}
status: {}
# 查看deploy和rs
4、修改副本数量
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edit在线修改，但是不会保存到配置文件，适用于测试环境，想要立即生效的
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可以查看当前运行pod的yml文件
[root@master01 test]# kubectl edit deployments.apps web1
# 修改副本数量为2
replicas: 2
[root@master01 test]# kubectl get deployments.apps
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
web1 2/2 2 2 11m
[root@master01 test]# kubectl get rs
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
web1-5756d98cd9 2 2 2 11m
[root@master01 test]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
web1-5756d98cd9-lhc7m 1/1 Running 0 11m
web1-5756d98cd9-mrklt 1/1 Running 0 11m
- 命令行修改
[root@master01 test]# kubectl scale deployment --replicas=3 web1
deployment.apps/web1 scaled
[root@master01 test]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
web1-5756d98cd9-9l5x4 1/1 Running 0 3s
web1-5756d98cd9-lhc7m 1/1 Running 0 12m
web1-5756d98cd9-mrklt 1/1 Running 0 12m
[root@master01 test]#
- 修改yaml文件，然后apply应用文件即可
5、deploy更新的策略
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有2种更新策略
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一个是重建，就是先删除之前所有pod,再次创建新的pod
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一个是滚动更新，逐步替换旧pod,创建新的pod,保证了服务的持续可用，这个是默认的deploy更新的策略
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更新的话，这个rs会有多个版本
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重建策略
[root@master01 test]# cat web1.yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: web1
name: web1
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: web1
strategy:
type: Recreate # 策略为重建
template:
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: web1
spec:
containers:
- image: httpd
name: nginx
# 如果后续更新镜像的话，就会先删除所有的容器，然后再次创建新的pod
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滚动更新
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maxSurge 先创建多少个，再删除多少个，更新的时候，允许超过副本数的最大pod数， 设置1 副本数量为3 最多可以同时存在4个pod
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maxUnavailable 先删除多少个，再创建多少个 更新时，允许不可用最大pod数， 设置为0 则必须保证至少3个pod可用
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默认值是25% 2个都是最优的，默认这个情况最优解
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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: myapp-deploy
spec:
strategy:
type: RollingUpdate
rollingUpdate:
maxSurge: 1 # 最多可超出期望副本数的 Pod 数量（绝对数或百分比）
maxUnavailable: 0 # 更新期间最多不可用的 Pod 数量（绝对数或百分比）
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: myapp
template:
metadata:
labels:
app: myapp
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.21
6、镜像升级和回滚
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主要应用于镜像升级，就是镜像的版本更换
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回滚用的很少
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镜像更新的方式
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edit,yaml文件修改
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kubectl set image 修改
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[root@master01 test]# kubectl set image deploy web1 nginx=nginx:1.9
deployment.apps/web1 image updated
# 查看这个deploy的更新的历史记录
[root@master01 test]# kubectl rollout history deployment web1
deployment.apps/web1
REVISION CHANGE-CAUSE
1 <none>
2 <none>
[root@master01 test]# kubectl get rs
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
web1-9b456b48f 0 0 0 112s
web1-9f7649757 2 2 2 74s
[root@master01 test]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
web1-9f7649757-p8wv2 1/1 Running 0 82s
web1-9f7649757-xtv4s 1/1 Running 0 73s
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回滚的操作
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在升级的时候，打个标记，这样的话，容易标识
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kubectl rollout 选项
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status 显示当前升级的状态
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history 显示升级的记录
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pause 暂停版本升级
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resume 继续已经暂停的版本升级过程
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restart 重启版本升级过程
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undo 回滚到上一级版本， --to-revison 回滚到指定的版本
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-
# 打上标记
[root@master01 test]# kubectl set image deploy web1 nginx=nginx:latest --record=true
Flag --record has been deprecated, --record will be removed in the future
deployment.apps/web1 image updated
# 查看镜像版本历史信息
[root@master01 test]# kubectl rollout history deployment web1
deployment.apps/web1
REVISION CHANGE-CAUSE
1 <none>
2 <none>
3 kubectl set image deploy web1 nginx=nginx:latest --record=true
# 回滚到上一个版本
[root@master01 test]# kubectl rollout undo deployment web1
deployment.apps/web1 rolled back
# 发现回滚了
[root@master01 test]# kubectl get deployments.apps -o wide
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE CONTAINERS IMAGES SELECTOR
web1 2/2 2 2 7m nginx nginx:1.9 app=web1
# 更加精确的撤销，指定版本的话
[root@master01 test]# kubectl rollout undo deployment web1 --to-revision=1
deployment.apps/web1 rolled back
[root@master01 test]# kubectl get ^C
[root@master01 test]# kubectl get deployments.apps -o wide
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE CONTAINERS IMAGES SELECTOR
web1 2/2 2 2 9m2s nginx httpd app=web1
7、金丝雀发布(灰度发布)
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就是在镜像的升级过程中，一部分新创建的pod出来后，暂停更新，测试这个新版本的pod接收流量，如果可以预期的运行，就继续滚动更新，否则就回滚
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降低了风险，平滑无感回滚，实现真正的真实环境验证
# 将镜像升级并暂停更新
[root@master01 test]# kubectl set image deploy web1 nginx=nginx:latest && kubectl rollout pause deployment web1
# 查看更新状态，有一个更新完成了，还是一个没有更新好
[root@master01 test]# kubectl rollout status deployment web1
Waiting for deployment "web1" rollout to finish: 1 out of 2 new replicas have been updated...
# 多创建了一个
[root@master01 test]# kubectl get pod -w
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
b1 1/1 Running 0 8m27s
web1-7d54584655-rkpq7 1/1 Running 0 16s
web1-7d54584655-xmjcj 1/1 Running 0 16s
web1-65cc44b58-bffbw 0/1 Pending 0 0s
web1-65cc44b58-bffbw 0/1 Pending 0 0s
web1-65cc44b58-bffbw 0/1 ContainerCreating 0 0s
web1-65cc44b58-bffbw 0/1 ContainerCreating 0 1s
web1-65cc44b58-bffbw 1/1 Running 0 2s
# 三个pod
[root@master01 test]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
b1 1/1 Running 0 10m
web1-65cc44b58-bffbw 1/1 Running 0 106s
web1-7d54584655-rkpq7 1/1 Running 0 2m37s
web1-7d54584655-xmjcj 1/1 Running 0 2m37s
# 测试在新的pod上面访问
[root@master01 test]# kubectl get pod web1-65cc44b58-bffbw -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
web1-65cc44b58-bffbw 1/1 Running 0 3m5s 10.246.73.187 node <none> <none>
[root@master01 test]# curl 10.246.73.187 -I
HTTP/1.1 200 OK
# 继续更新
[root@master01 test]# kubectl rollout resume deployment web1
deployment.apps/web1 resumed
# 之前的pod被删除了
# 现在运行的全是新创建的pod
[root@master01 test]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
b1 1/1 Running 0 14m
web1-65cc44b58-bffbw 1/1 Running 0 4m58s
web1-65cc44b58-tgkgh 1/1 Running 0 18s
2、Statefulset控制器
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管理的是有序的
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就是每个pod的都有唯一的标识符
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0-N-1的序号，顺序创建，sts-0 sts-1 sts-2
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串行的，就是先启动第一个pod，然后再启动第二个pod，删除也是一样的
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有序更新
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滚动更新这个pod名字还是保持不变的，还是0-n-1的序号
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如果规模非常的大，删除和创建的速度特别的慢
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要求，需要这个headless service
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就是需要提供这个service
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提供稳定的网络标识(dns),即使pod重建ip变化,dns名称保持不变
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就是为每个pod创建dns A记录
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支持Pod之间的相互发现
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保证了有序启动和关闭，依靠这个服务，解析每一个pod的dns,确保按照顺序创建
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[root@master01 test]# cat web1.yml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx
spec:
clusterIP: None # 设置为none就是 headless svc
selector:
app: web1
ports:
- port: 80
targetPort: 80
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: web1
name: web1
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: web1
serviceName: "nginx"
template:
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: web1
spec:
containers:
- image: nginx
name: nginx
[root@master01 test]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
b1 1/1 Running 0 2m44s
web1-0 1/1 Running 0 3m37s
web1-1 1/1 Running 0 3m34s
root@web1-0:/# cat /etc/hosts
# Kubernetes-managed hosts file.
127.0.0.1 localhost
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0 ip6-localnet
fe00::0 ip6-mcastprefix
fe00::1 ip6-allnodes
fe00::2 ip6-allrouters
10.246.73.181 web1-0.nginx.default.svc.cluster.local web1-0
3、daemonset控制器
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确保每一个节点上运行一个pod副本
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更新，一个一个节点的更新，先删除，再创建
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适用场景，日志收集，监控，网络插件，安全
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kube-proxy每个节点都会运行，网络通信的
[root@master01 test]# cat web1.yml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet # ds控制器
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: web1
name: web1
spec:
selector:
matchLabels:
app: web1
template:
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: web1
spec:
containers:
- image: nginx
name: nginx
# 为什么只有一个节点创建了呢？因为其他2个master节点有污点，无法进行调度
[root@master01 test]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
b1 1/1 Running 0 5m7s
web1-w9zcn 1/1 Running 0 26s
4、job控制器
job控制器干什么的：专门用来跑任务的
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数据迁移
-
备份
-
批量计算的
保证任务成功跑完一次（或 N 次），就结束，不再重启，一定是成功的退出，而不是异常的退出
关键字段
completions：需要成功多少个 Pod 才算完成（默认 1）
parallelism：最多同时跑几个 Pod（默认 1）
backoffLimit：最多重试多少次（默认 6）
activeDeadlineSeconds：整个 Job 最多跑多久，超时就失败
restartPolicy：Pod 重启策略（只能 Never 或 OnFailure，不能 Always）
案例：要成功跑完5个pod,job才算成功
[root@kmaster deploy]# cat j1.yml
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
creationTimestamp: null
name: j1
spec:
completions: 5 # 成功跑5个pod，才算成功
parallelism: 2 # 允许同时运行2个pod
backoffLimit: 2 # 最多重试2次
template:
metadata:
creationTimestamp: null
spec:
containers:
- image: busybox
imagePullPolicy: IfNotPresent
name: j1
command: ["sh","-c","sleep 3;echo 任务完成"]
resources: {}
restartPolicy: Never
status: {}
实际的情况就是
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先创建2个pod，正常退出后
-
再次创建2个pod,正常退出后
-
创建一个pod，正常退出后，知道成功5个job任务完成
5、cronjob控制器
cronjob干什么的：定时创建job任务，job再去跑pod执行任务
相当于是linux中crontab命令，只不过是跑在k8s里面
关键参数
# cron定时表达式
schedule: "*/1 * * * *"
# concurrencyPolicy 并发策略（重点）
# Forbid 禁止并发：上一次没跑完，本次直接跳过不执行
# Replace 替换旧任务：到点了，直接杀掉还在跑的旧任务，开新的
# Allow 允许并发：新旧一起跑，同时存在多个任务
# startingDeadlineSeconds 比如机器挂了错过定时，超过这个时间就不再补跑
# 历史保留
# successfulJobsHistoryLimit：保留几个成功 Job 记录
# failedJobsHistoryLimit：保留几个失败 Job 记录 避免历史太多垃圾资源堆积
案例：每分钟执行一次
apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
name: cronjob-test
spec:
schedule: "*/1 * * * *"
concurrencyPolicy: Forbid
startingDeadlineSeconds: 60
successfulJobsHistoryLimit: 2
failedJobsHistoryLimit: 2
jobTemplate:
spec:
template:
spec:
containers:
- name: task
image: busybox
command: ["sh", "-c", "date; echo 我是定时任务"]
restartPolicy: Never
执行的流程：
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每分钟会创建一个job，执行pod任务
-
最多保留2个成功的job,多一个就删除之前成功的记录
浙公网安备 33010602011771号