k8s 控制器

什么是控制器？

k8s内拥有许多的控制器类型，用来控制pod的状态、行为、副本数量等等，控制器通过pod的标签来控制pod。

控制器类型

控制器类型有多种，如：RC、RS、Deployment、HPA、StatefullSet、DaemonSet、Job、CronJob

RC为副本控制器，为保证pod数量维持在期望的数量之内，如果容器异常退出，会自动创建新的pod来代替；当然，多了的pod也会被回收。
RS与RC没有本质的不同，RS支持集合式的选择器，官方推荐使用RS。

apiVersion: apps/v1
# 资源类型是RS
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: rs-test
  namespace: test
spec:
  selector:
    matchLabels:
      # RS通过标签控制pod，控制标签app=nginx的pod
      app: nginx
  # 副本数为3个
  replicas: 3
  template:
    # 从这开始，跟pod的编排文件一模一样
    metadata:
      labels:
        # pod的标签是app=nginx PS: 标签是自定义的任意key与任意value的键值对
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:latest
        name: nginxapp
        ports:
        - name:  nginx-port
          containerPort: 80

Deployment为Pod与RS提供声明式定义的方式，Deployment会自动创建RS来维持Pod数量，同时Deployment在RS的基础上还支持滚动更新、回滚。典型用法：web服务

Deployment RS. POD 之间关系

# ！！！Deployment的编排文件跟RS只差在了kind: Deployment！！！
apiVersion: apps/v1
# 资源类型是Deployment
kind: Deployment
metadata:
  name: deploy-test
  namespace: test
spec:
  selector:
    matchLabels:
      # 通过标签控制pod，控制标签app=nginx的pod
      app: nginx
  # 副本数为3个
  replicas: 3
  template:
    # 从这开始，跟pod的编排文件一模一样
    metadata:
      labels:
        # pod的标签是app=nginx PS: 标签是自定义的任意key与任意value的键值对
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:latest
        name: nginxapp
        ports:
        - name:  nginx-port
          containerPort: 80

创建一个test.yaml

[root@ master ~]# kubectl apply -f test.yaml
deployment.apps/deploy-test created
[root@ master ~]# kubectl get deployments -n test
NAME          DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deploy-test   3         3         3            3           7s
[root@ master ~]# kubectl get rs -n test
NAME                     DESIRED   CURRENT   READY   AGE
deploy-test-866c58dbc9   3         3         3       14s
[root@ master ~]# kubectl get pods -n test
NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
deploy-test-866c58dbc9-2tdpc   1/1     Running   0          20s
deploy-test-866c58dbc9-c8gj2   1/1     Running   0          20s
deploy-test-866c58dbc9-l8w6k   1/1     Running   0          20s

更新nginx版本kubectl set image deployment deploy-test nginxapp=nginx:1.9.1 -n test，可以看到deployment通过创建rs来滚动更新

[root@ master ~]# kubectl get rs -n test
NAME                     DESIRED   CURRENT   READY   AGE
deploy-test-5cbd5ffdff   3         3         2       6s
deploy-test-866c58dbc9   1         1         1       6m24s
[root@ master ~]# kubectl get rs -n test
NAME                     DESIRED   CURRENT   READY   AGE
deploy-test-5cbd5ffdff   3         3         3       10s
deploy-test-866c58dbc9   0         0         0       6m28s

DaemonSet确保集群内全部（或部分）node节点上都分配一个pod，如果新加node节点，也会自动再分配对应的pod。典型用法：filebeat日志收集、prometheus linux资源监控

apiVersion: apps/v1
# 资源类型是DaemonSet
kind: DaemonSet
metadata:
  name: daemonset-test
  namespace: test
spec:
  selector:
    matchLabels:
      # 控制标签app=daemon-label的pod
      app: daemon-label
  template:
    metadata:
      labels:
        # pod的标签是app = daemon-label
        app: daemon-label
    spec:
      containers:
      - image: nginx:latest
        name: nginxapp
        ports:
        - name:  nginx-port
          containerPort: 80

Job是只运行一次的服务，CronJob是周期性运行的服务。典型用法：数据库定时备份

apiVersion: batch/v1
# 类型是Job
kind: Job
metadata:
  name: job-test
  namespace: test
spec:
  template:
    metadata:
      name: job-test
    spec:
      # 需要3个pod成功运行，jod才会结束，默认是1个
      completions: 3
      # 并行运行的pod个数，默认是1个
      parallelism: 1
      containers:
      - image: busybox
        name: mybox
        command: ["/bin/sh", "-c", "echo i am job"]
      # 重试策略 仅支持Never（不重试）与OnFailure（失败时重试）
      restartPolicy: Never

apiVersion: batch/v1beta1
# 类型是CronJob
kind: CronJob
metadata:
  name: cronjob-test
  namespace: test
spec:
  schedule: "*/1 * * * *"
  # 任务的并行策略，Forbid表示如果前一个任务没有运行完毕，则直接跳过本次任务
  concurrencyPolicy: Forbid
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: hello
            image: busybox
            args:
            - /bin/sh
            - -c
            - date; echo  hello world
          restartPolicy: Never

HPA支持按照期望的pod的cpu或内存来自动伸缩pod数量。

apiVersion: autoscaling/v1
# 资源类型是HPA
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: hpa-test
  namespace: test
spec:
  # 最大副本数
  maxReplicas: 10 
  # 最小副本数
  minReplicas: 3   
  scaleTargetRef:   
    apiVersion: apps/v1beta1
    kind: Deployment  
    # 监控名为deploy-test的Deployment
    name: deploy-test   
  # cpu 阈值 CPU大于80会自动创建pod来分担服务压力，小于80则减少pod数量
  targetCPUUtilizationPercentage: 80

StatefullSet是有状态服务的控制器，如各种DBMS数据存储系统。StatefullSet内的服务有着稳定的持久化存储，稳定的网络标识，有序部署，有序伸缩。