kubernetes实战之三（Replication Controller）
Replication Controller是kubernetes中的另外一个核心概念，应用托管在kubernetes之后，kubernetes需要保证应用能够持续运行，这是Replication Controller的工作内容，它会确保任何时候kubernetes中有指定数量的Pod副本。在此基础上，Replication Controller进一步提供了高级特性，比如弹性伸缩、滚动升级等。
一、Replication Controller定义文件my-nginx-rc.yaml
apiVersion:v1
kind:ReplicationController
metadata:
name:my-nginx
spec:
replicas:2
selector:
app:nginx
template:
metadata：
labels:
app:nginx
spec:
containers:
-name:nginx
image:nginx
ports:
-containerPort:80
主要元素描述：
1.apiVersion：声明kubernetes的API版本，目前是v1。
2.kind：声明API对象的类型，这里的类型是ReplicationController。
3.metadata：设置Replication Controller的元数据。
3.1.name：指定Replication Controller的名称，名称必须在Namespace内唯一。
4.spec：配置Replication Controller的具体规格。
4.1.replicas：设置Replication Controller控制的Pod的副本数目。
4.2.selector：指定Replication Controller的Label Selector来匹配Pod的Label。
5.template：设置Pod模板，同Pod的定义一致。
5.1.metadata：设置Pod的元数据。
5.1.1.labels：设置Pod的Label的key/value标签。
5.1.1.1.app:nginx：label的key和value。
5.2.spec：配置Pod的具体规格。
5.2.1.containers：设置Pod的容器。
5.2.1.1.name：设置容器的名称。
5.2.1.2.image：设置容器的镜像地址。
5.2.1.3.ports：设置容器的端口。
5.2.1.3.1.containerPort：设置容器的端口。
二、Replication Controller的基本操作
1.通过定义文件创建Replication Controller
$kubectl create -f my-nginx-rc.yaml
除了kubectl create命令之外，也可以通过kubectl run命令创建Replication Controller：
$kubectl run my-nginx --image nginx --replicas 2 --labels app=nginx
2.查询Replication Controller
$kubectl get replicationController my-nginx
同时可以查询Replication Controller创建的Pod：
$kuectl get pod --selector app=nginx --label-columns app
3.删除Replication Controller
$kubectl delete rc my-nginx
相应的Pod也会被删除。如果需要保留Pod的运行，删除的时候可以设置参数--cascade=false。
三、Replication Controller和Pod的关联
Replication Controller和Pod的关联是通过Label实现的，Label机制是kubernetes中很重要的一个设计，通过Label进行对象的弱关联，可以灵活地进行分类和选择。
Replication Controller和Pod的关联是通过Label实现的，Label机制是kubernetes中很重要的一个设计，通过Label进行对象的弱关联，可以灵活地进行分类和选择。
对于Pod，需要设置Label来进行标识，Label是一系列的Key/value对。
Label的定义时任意的，但是Label必须具有可标识性，比如设置Pod的应用名称和版本号等。另外，Label是不具有为一些，为了更准确地标识Pod，建议为Pod设置不同维度的Label。
对于Replication Controller来说就是通过Label Selector来匹配Pod的Label，从而实现关联关系。在Replication Controller的定义中通过.spec.selector来设置Label Selector。
四、弹性伸缩
弹性伸缩是指适应负载变化，以弹性可伸缩方式提供资源，特别是在虚拟化的支持下，提供资源的利用率和用户满意度，较好的解决了资源利用率和应用系统之间的矛盾，是云计算领域的关键能力。
目前kubernetes提供了API接口实现Pod弹性伸缩。Pod的副本数通过Replication Controller进行控制，所以Pod的弹性伸缩就是修改Replication Controller的Pod的副本数。可以通过kubectl scale命令来完成。
1.修改Pod的副本数目
$kubectl scale replicationController my-nginx --replicas=3
2.kubectl scale如果设置--current-replicas参数，就会先检查当前Pod的副本数是否匹配，不匹配的话就会报错：
$kubectl scale replicationController my-nginx --current-replicas=2 --replicas=3
3.另外，可以将Pod的副本数目设置为0，即删除Replication Controller关联的所有Pod：
$kubectl scale replicationController my-nginx --replicas=0
五、自动伸缩
通过Replication Controller可以非常方便的实现Pod的弹性伸缩，在此基础上，只要有平台监控支持，就可以实现自动伸缩的功能，即基于Pod的资源使用情况，根据配置的策略自动调整Pod的副本数。
在kubernetes中通过Horizontal Pod Autoscaler来实现Pod的自动伸缩，Horizontal Pod Autoscaler同Replication Controller是一一对应的，Horizontal Pod Autoscaler将定时从平台监控系统中获取Replication Controller关联Pod的整体资源使用情况。当策略匹配的时候，通过Replication Controller来调整Pod的副本数，实现自动伸缩(kubernetes需要安装平台监控)。
六、滚动升级
滚动升级是一种平滑过渡的升级方式，通过逐步替换的策略，保证整体系统的稳定，在初始升级的时候就可以及时发现、调整问题，以保证问题影响度不会扩大。
1.定义my-nginx-v1-rc.yaml文件
apiVersion:v1
kind:ReplicationController
metadata:
name:my-nginx-v1
spec:
replicas:2
selector:
app:nginx
version:v1
template:
metadata：
labels:
app:nginx
version:v1
spec:
containers:
-name:nginx
image:nginx:v1
ports:
-containerPort:80
2.通过定义文件创建Replication Controller
$kubectl create -f my-nginx-v1-rc.yaml
3.定义my-nginx-v2-rc.yaml文件
apiVersion:v1
kind:ReplicationController
metadata:
name:my-nginx-v2
spec:
replicas:2
selector:
app:nginx
version:v2
template:
metadata：
labels:
app:nginx
version:v2
spec:
containers:
-name:nginx
image:nginx:v2
ports:
-containerPort:80
4.滚动升级，将my-nginx-v1-rc.yaml升级到my-nginx-v2-rc.yaml
$kubectl rolling-update my-nginx-v1 -f my-nginx-v2-rc.yaml --update-period=10s
如果在升级过程中，发生了错误中途退出的时候，可以选择继续升级。kubernetes能够智能的判断出升级中断之前的阶段，然后紧接着继续执行升级。
另外，也可以进行回退。命令如下：
$kubectl rolling-update my-nginx-v1 -f my-nginx-v2-rc.yaml --update-period=10s --rollback
七、Deployment
kubernetes提供了一种更加简单的更新Replication Controller和Pod的机制，叫做Deployment。
1.Deployment定义文件my-nginx-deployment.yaml
apiVersion:extensions/v1beta1
kind:Deployment
metadata:
name:my-nginx-deployment
spec:
replicas:2
selector:
app:nginx
template:
metadata：
labels:
app:nginx
spec:
containers:
-name:nginx
image:nginx:v1
ports:
-containerPort:80
protocol:TCP
Deployment的定义与Replication Controller类似，包括Pod副本数和Pod副本设置，这些定义将会作用于Deployment创建的Replication Controller。
2.创建Deployment
$kubectl create -f my-nginx-deployment.yaml --validate=false
创建成功后可以查询到Deployment：
$kubectl get deployment my-nginx-deployment
也可以查询到其创建的Replication Controller：
$kubectl get replicationController --selector app=nginx
3.更新升级
定义文件my-nginx-v2-deployment.yaml，新的deployment定义文件镜像版本更改为v2：
apiVersion:extensions/v1beta1
kind:Deployment
metadata:
name:my-nginx-deployment
spec:
replicas:2
selector:
app:nginx
template:
metadata：
labels:
app:nginx
spec:
containers:
-name:nginx
image:nginx:v2
ports:
-containerPort:80
protocol:TCP
执行命令更新升级当前Deployment：
$kubectl apply -f my-nginx-v2-deployment.yaml --validate=false
这样Deployment会控制新旧Replication Controller，实现Pod的升级。
默认情况下Deployment采取的是滚动升级方式，通使用kubectl rolling-update是一致的。即逐步增加新的Replication Controller的副本数，逐步减少旧的Replication Controller的副本数。
在Deployment中可以使用升级的策略，通过.spec.trategy.type指定升级类型，包括Recreate和RollingUpdate。
八、一次性任务的Pod
Replication Controller创建的Pod都是长时间运行服务，相应的，kubernetes提供了另外一种机制，Job来管理一次性任务的Pod。
1.Job定义文件busybox.yml
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
labels:
name: busybox
name: busybox
spec:
template:
metadata:
name: busybox
labels:
mylabel:busybox
spec:
containers:
- name: busybox
image: myhub.mingyuanyun.com/library/busybox
command:
- sleep
- "30"
restartPolicy: Never
因为是一次性任务Pod，所以Pod的重启策略只能是Never或者OnFailure。
2.创建Job
$kubectl create -f busybox.yml
3.查看Job
$kubectl get job busybox
