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2-k8s-控制器介绍

news 2025/6/28 21:51:19

文章目录

- 一、控制器类型
- 二、Deployment控制器
- 三、SatefulSet控制器
- 四、Daemonset控制器
- 五、Job控制器
- 六、CronJob 控制器

一、控制器类型

Deployment：适合无状态的服务部署
StatefullSet：适合有状态的服务部署
DaemonSet：一次部署，所有的node节点都会部署
Job：一次性的执行任务
Cronjob：周期性的执行任务

二、Deployment控制器

简介

一般情况下，我们并不直接创建 Pod，而是通过 Deployment 来创建 Pod，由 Deployment 来负责创建、更新、维护其所管理的所有 Pods。
过程

1）创建Deployment

2）调用deployment-controller（deployment控制器）创建一个ReplicaSet

3）ReplicaSet调用replicaset-controller创建pod

4）Pod创建完之后就会由启用资源调度程序default-scheduler，将pod分配对应的node节点，由kubelet管理pod
应用场景

1）定义Deployment来创建Pod和ReplicaSet
2）滚动升级和回滚应用
3）扩容和缩容
4）暂停和继续Deployment

编写yaml清单：vi deployment-nginx.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: deployment-nginx     #Deployment 的名称labels:app: nginx
spec:replicas: 3       # 创建 Pod 的副本数selector:         #定义 Deployment 如何找到要管理的 Pod，与 template 的 label（标签）对应matchLabels:app: nginxtemplate:          #字段包含以下字段：metadata:labels:app: nginx    #使用 label（标签）标记 Podspec:             #表示 Pod 运行一个名字为 nginx 的容器containers:- name: nginximage: nginx:1.15       #表示 Pod 运行一个名字为 nginx 的容器ports:                  #容器用于发送和接收流量的端口- containerPort: 80

创建控制器： kubectl apply -f deployment-nginx.yaml
查看： kubectl get deployment

三、SatefulSet控制器

简介

StatefulSet是用来管理有状态应用的工作负载API对象，实例之间有不对等关系，以及实例对外部数据有依赖关系的应用，称为有状态应用。

StatefulSet本质上是Deployment的一种变体，在v1.9版本中已成为GA版本，它为了解决有状态服务的问题，它所管理的Pod拥有固定的Pod名称，启停顺序，在StatefulSet中，Pod名字称为网络标识(hostname)，还必须要用到共享存储。

在Deployment中，与之对应的服务是service，而在StatefulSet中与之对应的headless service，headless service，即无头服务，与service的区别就是它没有Cluster IP，解析它的名称时将返回该Headless Service对应的全部Pod的Endpoint列表。
service与Headless service 区别
- service：一组Pod访问策略，提供cluster-IP群集之间通讯，还提供负载均衡和服务发现。
- Headless service 无头服务，不需要cluster-IP，直接绑定具体的Pod的IP。
应用场景

1）稳定的持久化存储，通过VolumeClaimTemplate为每个Pod创建一个PV。即使Pod重新调度后还是能访问到相同的持久化数据，基于PVC来实现

2）稳定的网络标志，即Pod重新调度后其Pod Name和HostName不变，基于Headless Service(即没有ip地址和端口的ClusterIP) 来实现
3）有序部署，有序扩展，有序收缩，对于N个副本的StatefulSet，每个Pod都在[0，N)的范围内分配一个数字序号，且是唯一的，基于initcontainers来实现

编写yaml清单：vi statefulset-nginx.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata: name: web-statefulset
spec: serviceName: "nginx-statefulset"replicas: 3selector: matchLabels: app: nginx-statefulsettemplate: metadata: labels: app: nginx-statefulsetspec: containers: - name: nginx-statefulsetimage: nginxports:  - containerPort: 80name: web-statefulset

创建资源文件：kubectl apply -f statefulset-nginx.yaml
查看启动的pod：kubectl get pod

ps：statefulset资源控制器启动后，pod的名称为ps：statefulsetName-[0-n]
起一个容器并且进入容器内部：kubectl run -it --image busybox:1.28.4 dns-test --restart=Never --rm /bin/sh
在容器内测试：ping web-statefulset-0.nginx-statefulset
查看地址：nslookup web-statefulset-0.nginx-statefulset

StatefulSet的DNS说明

StatefulSet中每个Pod的 DNS格式为statefulSetName-{0..N-1}.serviceName.namespace.svc.cluster.local
1. serviceName为 Headless Service的名字
2. 0..N-1为Pod所在的序号，从О开始到N-1
3. statefulSetName为StatefulSet的名字
4. namespace为服务所在的namespace,Headless Servic和StatefulSet必须在相同的namespace
5. .cluster.local为Cluster Domain

StatefulSet扩容与缩容命令的两种命令

1. kubectl scale statefulset web-statefulset --replicas=5
2. kubectl patch statefulset web-statefulset  -p '{"spec":{"replicas":2}}'

StatefulSet不支持直接更新镜像，需要使用patch间接实现

kubectl patch statefulset web-statefulset --type='json'  -p='[{"op":"replace","path":"/spec/template/spec/containers/0/image","value":"nginx:1.9.1"}]'

四、Daemonset控制器

简介

服务守护进程，它的主要作用是在Kubernetes集群的所有节点中运行我们部署的守护进程，相当于在集群节点上分别部署Pod副本，如果有新节点加入集群，Daemonset会自动的在该节点上运行我们需要部署的Pod副本，相反如果有节点退出集群，Daemonset也会移除掉部署在旧节点的Pod副本。
应用场景

1）日志系统的日志收集

2）监控系统的数据收集

编写yaml清单：vi daemonSet-nginx.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet	#创建DaemonSet资源
metadata:name: fluentd #名字
spec: selector: matchLabels: app: loggingtemplate: metadata:  labels: app: loggingid: fluentdname: fluentdspec:containers: - name: fluentd-esimage: agilestacks/fluentd-elasticsearch:v1.3.0env: #环境变量配置- name: FLUENTD_ARGS #环境变量的keyvalue: -qq	#环境变量的valuevolumeMounts:	#加载数据卷,避兔数据丢失- name: containers #数据卷名字mountPath: /var/lib/docker/containers	#将数据卷挂载到容器内的哪个目录- name: varlogmountPath: /varlogvolumes:	#定义数据卷- hostPath: #数据卷类型，主机路径的模式，也就是与node 共享目录path: /var/lib/docker/containers # node中的共享目录name: containers #定义的数据卷的名称- hostPath:path: /var/logname: varlog

创建资源：kubectl apply -f daemonSet-nginx.yaml
查看：kubectl get pod -o wide

ps：可以看到默认在工作节点地下都生成了DaemonSet的pod

修改配置：kubectl edit ds fluentd

Daemonset会忽略Node的unschedulable状态，有几种方式来指定 Pod只运行在指定的Node节点上:
nodeSelector:只调度到匹配指定label的Node 上
nodeAffinity:功能更丰富的Node选择器，比如支持集合操作
podAffinity:调度到满足条件的Ped所在的Node 上

    spec:nodeSelector:type: microservervices

在这里插入图片描述

再次查看pod：kubectl get pod
查看node的label，发现没有符合部署pod条件的：kubectl get node --show-labels

给worker1和worker2添加标签：

kubectl label no worker1  type=microservervices
kubectl label no worker2  type=microservervices

再次查看pod：kubectl get pod

五、Job控制器

简介

Job控制器用于调配pod对象运行一次性任务，容器中的进程在正常运行结束后不会对其进行重启，而是将pod对象置于completed状态。若容器中的进程因错误而终止，则需要依据配置确定重启与否，未运行完成的pod对象因其所在的节点故障而意外终止后会被重新调度。

编写yaml清单：vi job-demo.yaml

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:name: job-demo
spec:template:metadata:name: job-demospec:restartPolicy: Nevercontainers:- name: counterimage: busyboxcommand:- "bin/sh"- "-c"- "for i in 9 8 7 6 5 4 3 2 1; do echo $i; done"

创建pod：kubectl apply -f job-demo.yaml
查看： kubectl logs job-demo-4dr95

六、CronJob 控制器

简介

CronJob其实就是在Job的基础上加上了时间调度，类似Linux中的crontab。

crontab格式

ps：多个时间可以用逗号隔开；范围可以用连字符给出；*可以作为通配符； /表示每…

分钟 值从 0 到 59.
小时 值从 0 到 23.
日   值从 1 到 31.
月   值从 1 到 12.
星期 值从 0 到 6, 0 代表星期日

编写yaml清单：vi cronJob-demo.yaml

apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:name: cronjob-demo
spec:schedule: "*/1 * * * *"jobTemplate:spec:template:spec:restartPolicy: OnFailurecontainers:- name: helloimage: busyboxargs:- "/bin/sh"- "-c"- "for i in 9 8 7 6 5 4 3 2 1; do echo $i; done"