参考文档:
https://www.qikqiak.com/k8strain/controller/daemonset/

DaemonSet控制器:概念、原理解读

DaemonSet概述

DaemonSet控制器能够确保k8s集群所有的节点都运行一个相同的pod副本,当向k8s集群中增加node节点时,这个node节点也会自动创建一个pod副本,当node节点从集群移除,这些pod也会自动删除;删除Daemonset也会删除它们创建的pod
基本上我们可以用下图来描述 DaemonSet 的拓扑图:
在这里插入图片描述
集群中的 Pod 和 Node 是一一对应的,而 DaemonSet 会管理全部机器上的 Pod 副本,负责对它们进行更新和删除。

那么,DaemonSet 控制器是如何保证每个 Node 上有且只有一个被管理的 Pod 呢?

首先控制器从 Etcd 获取到所有的 Node 列表,然后遍历所有的 Node。
根据资源对象定义是否有调度相关的配置,然后分别检查 Node 是否符合要求。
在可运行 Pod 的节点上检查是否已有对应的 Pod,如果没有,则在这个 Node 上创建该 Pod;如果有,并且数量大于 1,那就把多余的 Pod 从这个节点上删除;如果有且只有一个 Pod,那就说明是正常情况。
该资源对象也有对应的更新策略,有OnDelete和RollingUpdate两种方式,默认是滚动更新。

DaemonSet工作原理:如何管理Pod?

daemonset的控制器会监听kuberntes的daemonset对象、pod对象、node对象,这些被监听的对象之变动,就会触发syncLoop循环让kubernetes集群朝着daemonset对象描述的状态进行演进。

Daemonset典型的应用场景

集群存储守护程序,如 glusterd、ceph 要部署在每个节点上以提供持久性存储;
节点监控守护进程,如 Prometheus 监控集群,可以在每个节点上运行一个 node-exporter 进程来收集监控节点的信息;
日志收集守护程序,如 fluentd 或 logstash,在每个节点上运行以收集容器的日志
节点网络插件,比如 flannel、calico,在每个节点上运行为 Pod 提供网络服务。

DaemonSet 与 Deployment 的区别

Deployment 部署的副本 Pod 会分布在各个 Node 上,每个 Node 都可能运行好几个副本。

DaemonSet 的不同之处在于:每个 Node 上最多只能运行一个副本。

DaemonSet资源清单文件编写技巧

查看定义Daemonset资源需要的字段有哪些?

[root@kaivimaster1 ~]# kubectl explain ds
KIND:     DaemonSet
VERSION:  apps/v1

DESCRIPTION:
     DaemonSet represents the configuration of a daemon set.

FIELDS:
   apiVersion	<string> #当前资源使用的api版本,跟VERSION:  apps/v1保持一致
   kind	<string>  #资源类型,跟KIND:  DaemonSet保持一致
   metadata	<Object> #元数据,定义DaemonSet名字的
   spec	<Object>    #定义容器的
   status	<Object>  #状态信息,不能改

查看DaemonSet的spec字段如何定义?

[root@kaivimaster1 ~]# kubectl explain ds.spec
KIND:     DaemonSet
VERSION:  apps/v1
RESOURCE: spec <Object>
DESCRIPTION:
     The desired behavior of this daemon set. More info:
     https://git.k8s.io/community/contributors/devel/sig-architecture/api-conventions.md#spec-and-status
     DaemonSetSpec is the specification of a daemon set.
FIELDS:
   minReadySeconds	<integer>   #当新的pod启动几秒种后,再kill掉旧的pod。
   revisionHistoryLimit	<integer> #历史版本数量
   selector	<Object> -required-  #用于匹配pod的标签选择器
   template	<Object> -required-  #定义Pod的模板,基于这个模板定义的所有pod是一样的
   updateStrategy	<Object> #daemonset的升级策略

查看DaemonSet的spec.template字段如何定义?
对于template而言,其内部定义的就是pod,pod模板是一个独立的对象

[root@kaivimaster1 ~]# kubectl explain ds.spec.template
KIND:     DaemonSet
VERSION:  apps/v1
RESOURCE: template <Object>
FIELDS:
   metadata	<Object>
   spec<Object>

DaemonSet使用案例:部署日志收集组件fluentd

把fluentd-2-5-1.tar.gz上传到kaivimaster1和kaivinode2和kaivinode1上,解压
在这里插入图片描述

[root@kaivinode2]# docker load -i fluentd_2_5_1.tar.gz
[root@kaivinode1]# docker load -i fluentd_2_5_1.tar.gz
[root@kaivimaster1]# docker load -i fluentd_2_5_1.tar.gz 

编写一个DaemonSet资源清单

[root@kaivimaster1 ~]# cat daemonset.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: fluentd-elasticsearch
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: fluentd-logging
spec:
  selector:
    matchLabels:
      name: fluentd-elasticsearch
  template:
    metadata:
      labels:
        name: fluentd-elasticsearch
    spec:
      tolerations:
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        effect: NoSchedule
      containers:
      - name: fluentd-elasticsearch
        image: kaivi/fluentd:v2.5.1
        resources:
          limits:
            memory: 200Mi
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 200Mi
        volumeMounts:
        - name: varlog
          mountPath: /var/log
        - name: varlibdockercontainers
          mountPath: /var/lib/docker/containers
          readOnly: true
      terminationGracePeriodSeconds: 30
      volumes:
      - name: varlog
        hostPath:
          path: /var/log
      - name: varlibdockercontainers
        hostPath:
          path: /var/lib/docker/containers
[root@kaivimaster1 ~]# kubectl apply -f daemonset.yaml 
daemonset.apps/fluentd-elasticsearch created
[root@kaivimaster1 ~]# kubectl get ds -n kube-system
NAME               DESIRED   CURRENT   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE 
fluentd-elasticsearch   3          3          3           3                   3       
             
[root@kaivimaster1 ~]# kubectl get pods -n kube-system -o wide

在这里插入图片描述
通过上面可以看到在k8s的三个节点均创建了fluentd这个pod
pod的名字是由控制器的名字-随机数组成的
资源清单详细说明

apiVersion: apps/v1  #DaemonSet使用的api版本
kind: DaemonSet     # 资源类型
metadata:
  name: fluentd-elasticsearch   #资源的名字
  namespace: kube-system      #资源所在的名称空间
  labels:
    k8s-app: fluentd-logging    #资源具有的标签
spec:
  selector:         #标签选择器
    matchLabels:
      name: fluentd-elasticsearch
  template:
    metadata:
      labels:  #基于这回模板定义的pod具有的标签
        name: fluentd-elasticsearch
    spec:
      tolerations:   #定义容忍度
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        effect: NoSchedule
      containers:    #定义容器
      - name: fluentd-elasticsearch
        image: kaivi/fluentd:v2.5.1
        resources:  #资源配额
          limits:
            memory: 200Mi
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 200Mi
        volumeMounts: 
        - name: varlog
          mountPath: /var/log   #把本地/var/log目录挂载到容器
        - name: varlibdockercontainers
          mountPath: /var/lib/docker/containers #把/var/lib/docker/containers/挂载到容器里
          readOnly: true  #挂载目录是只读权限
      terminationGracePeriodSeconds: 30  #优雅的关闭服务
      volumes:
      - name: varlog
        hostPath:
          path: /var/log  #基于本地目录创建一个卷
      - name: varlibdockercontainers
        hostPath:
          path: /var/lib/docker/containers  #基于本地目录创建一个卷

Daemonset管理pod:滚动更新

DaemonSet实现pod的滚动更新
查看daemonset的滚动更新策略

[root@kaivimaster1 ~]# kubectl explain ds.spec.updateStrategy
KIND:     DaemonSet
VERSION:  apps/v1
RESOURCE: updateStrategy <Object>
DESCRIPTION:
     An update strategy to replace existing DaemonSet pods with new pods.
     DaemonSetUpdateStrategy is a struct used to control the update strategy for
     a DaemonSet.
FIELDS:
   rollingUpdate	<Object>
     Rolling update config params. Present only if type = "RollingUpdate".
   type	<string>
     Type of daemon set update. Can be "RollingUpdate" or "OnDelete". Default is
     RollingUpdate.

查看rollingUpdate支持的更新策略

[root@kaivimaster1 ~]# kubectl explain ds.spec.updateStrategy.rollingUpdate
KIND:     DaemonSet
VERSION:  apps/v1
RESOURCE: rollingUpdate <Object>
DESCRIPTION:
     Rolling update config params. Present only if type = "RollingUpdate".
     Spec to control the desired behavior of daemon set rolling update.

FIELDS:
   maxUnavailable	<string>

上面表示rollingUpdate更新策略只支持maxUnavailabe,先删除在更新;
因为我们不支持一个节点运行两个pod,因此需要先删除一个,在更新一个。

更新镜像版本,可以按照如下方法:

kubectl set image daemonsets  pod-name fluentd-elasticsearch=ikubernetes/filebeat:5.6.6-alpine -n kube-system
kubectl set image daemonsets fluentd-elasticsearch fluentd-elasticsearch=ikubernetes/filebeat:5.6.6-alpine -n kube-system
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