kubernetes 核心概念之 Controller

在集群上管理和运行容器的对象

Pod 和 Controller 的关系

  • Pod 是通过 Controller 实现应用的运维： 比如伸缩、滚动升级等
  • 俩者之间通过 label 标签建立关系

Deployment 控制器应用场景

web 服务、微服务…

  • 部署无状态的应用
  • 管理 Pod 和 ReplicaSet
  • 部署、滚动升级 等

使用 deployment 通过 yaml 部署应用

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spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: web

  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: web

导出 yaml 文件

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kubectl create deployment web --image=nginx --dry-run -o yaml > web.yaml

使用 yaml 文件部署应用

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kubectl apply -f web.yaml

对外发布（ 暴露对外端口号 ）

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kubectl expose deployment web --port=80 --type=NodePort --target-port=80 --name=web1 -o yaml > web1.yaml
kubectl apply -f web1.yaml
kubectl get pods,svc

升级回滚

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# 应用升级
kubectl set image deployment web nginx=nginx:1.15
# 查看升级版本
kubectl rollout history deployment web
# 查看升级状态
kubectl rollout status deployment web
# 回滚到上一个版本
kubectl rollout undo deployment web
# 回滚到指定版本
kubectl rollout undo deployment web --to-revision=?

弹性伸缩

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kubectl scale deployment web --replicas=10

无状态和有状态的部署应用

通过 Deployment 部署的都是无状态的，无状态的应用有以下特点：

  • Pod 都是一样的
  • 没有顺序要求
  • 不用考虑在 node 执行
  • 随意进行伸缩和扩展

有状态的应用则有以下特点：

  • 无状态特点的相反
  • 每个 Pod 都是独立的，保持 Pod 的启动顺序和唯一性
    • 通过唯一网络标识符、持久存储确定唯一性
    • 有序，比如 mysql 的主从

部署有状态的应用

无头 Service

ClusterIP 值等于 <none>，访问都是通过特定域名进行访问。

通过 SatefulSet 部署有状态应用

statefulset.yaml

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## 部署一个无头的 Service
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx

---

## StatefulSet 部署应用

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: nginx-statefulset
  namespace: default
spec:
  serviceName: nginx
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14
        ports:
        - containerPort: 80

部署

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kubectl apply -f statefulset.yaml

查看

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## 查看 pods
kubectl get pods
## 查看 service
kubectl get svc

deployment 和 statefulset 的区别：

statefulset 有唯一标识

  • 根据主机名 + 按照一定规则生成域名
    • 每个 pod 有唯一的主机名
    • 唯一域名（ 格式： 主机名称.service名称.名称空间.svc.cluster.local ）（比如上面案例中 nginx-statefulset-0 这个 pod 对应的域名就是： nginx-statefulset-0.nginx.default.svc.cluster.local）

DaemonSet

一个 DaemonSet 对象能确保其创建的 Pod 在集群中的每一台（或指定）Node 上都运行一个副本。

如果集群中动态加入了新的 node， DaemonSet 的 Pod 也会被添加到新加入 Node 中运行。删除 DaemonSet 对象也会级联删除所有其创建的 Pod。

daemonset-yaml

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apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: ds-test
  labels:
    app: filebeat
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: filebeat
  template:
    metadata:
      labels:
        app: filebeat
    spec:
      containers:
      - name: logs
        image: nginx:1.14
        ports:
        - containerPort: 80
        volumeMounts:
        - name: varlog
          mountPath: /tmp/log
      volumes:
      - name: varlog
        hostPath:
          path: /var/log

部署

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kubectl apply -f daemonset.yaml

查看

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kubectl get pods

尝试上下线节点，查看变化

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## 添加节点
### master
kubeadm token create --print-join-command
### node3
#### 把 master 执行后的结果拷贝到 k8s-node3 执行，将 node3 加入集群中
$>

## 删除节点
kubectl cordon k8s-node3
kubectl drain k8s-node3 --ignore-daemonsets
kubectl delete node k8s-node3

## 查看的指令
kubectl get nodes
kubectl get pods

一次性任务（job）和定时任务（cronjob）

一次性任务

job.yaml

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apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: pi
spec:
  template:
    spec:
      containers:
      - name: pi
        image: perl
        command: ["perl", "-Mbgnum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
      restartPolicy: Never
  ## 失败后尝试重来几次
  backoffLimit: 4

部署 / 查看 / 删除

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kubectl create -f job.yaml

kubectl get pods -o wide
kubectl get jobs
kubectl logs <pod-name>

kubectl delete -f job.yaml

执行完，pod 会变成 Completed 的状态

定时任务

cronjob.yaml

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apiVersion: batch/v1beta1
kind: CronJob
metadata:
  name: hello
spec:
  schedule: "*/1 * * * *"
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: hello
            image: busybox
            args:
            - /bin/sh
            - -c
            - date; echo Hello from the Kubernetes cluster
          restartPolicy: OnFailure

部署 / 查看 / 删除

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kubectl apply -f cronjob.yaml

kubectl get pods -o wide
kubectl get cronjobs
kubectl logs <pod-name>

kubectl delete -f cronjob.yaml

执行完，pod 会变成 Completed 的状态