三. controller介绍

1. 什么是Controller Manager

Controller Manager作为集群内部的管理控制中心，负责集群内的Node、Pod副本、服务端点（Endpoint）、命名空间（Namespace）、服务账号（ServiceAccount）、资源定额（ResourceQuota）的管理，当某个Node意外宕机时，Controller Manager会及时发现并执行自动化修复流程，确保集群始终处于预期的工作状态。

controller manager起什么作用？

k8s内部几乎每种特定资源都有特定的 Controller 维护管理，而 Controller Manager 的职责便是把所有的 Controller 聚合起来：

提供基础设施降低 Controller 的实现复杂度
启动和维持 Controller 的正常运行，watch api-server，然后对不同的 Controller 分发事件通知。

controller manager的工作流程
Controller Manager 主要提供了一个分发事件的能力，而不同的 Controller 只需要注册对应的 Handler 来等待接收和处理事件。

• List & Watch：

1. Controller manager与api-server的通信主要通过两种方式：List 和 Watch。
2. List是短连接实现，用于获取该资源的所有object；
3. Watch是长连接实现，用于监听在List中获取的资源的变换。
4. api-server检测到资源产生变更时，会主动通知到Controller manager（利用分块传输编码）。
5. 也可以说，List获取的是全量数据，Watch获取的是增量数据。

• client-go：

1. client-go实现统一管理每种 Controller 的List和Watch。
2. 将收到的event事件放到缓存中，异步分发给每个 Controller 的注册的eventHandler。

什么是Controller
Controller Manager 是在集群上管理和运行容器的对象。

Kubertenes中Controller有几种，比较常用的ReplicationController、ReplicaSet和deployment都可以用来维护Pod。DaemonSet和StatefulSet也可以维护Pod，但并不常用。

每个Controller通过API Server提供的接口实时监控整个集群的每个资源对象的当前状态，当发生各种故障导致系统状态发生变化时，会尝试将系统状态修复到“期望状态”。

k8s中有几十种 Controller，这里列举一些相对重要的Controller：

• 部署控制器（Deployment Controller）：负责pod的滚动更新、回滚以及支持副本的水平扩容等。
• 节点控制器（Node Controller）: 负责在节点出现故障时进行通知和响应。
• 副本控制器（Replication Controller）: 负责为系统中的每个副本控制器对象维护正确数量的 Pod。
• 端点控制器（Endpoints Controller）: 填充端点(Endpoints)对象(即加入 Service 与 Pod)。
• 服务帐户和令牌控制器（Service Account & Token Controllers）: 为新的命名空间创建默认帐户和 API 访问令牌

2. Pod和Controller关系

• Pod通过Controller实现应用的运维，比如伸缩，滚动升级等等
• pod和Controller的关系建立是通过label标签和selector选择器

3. deployment应用场景

Deployment 是 Kubenetes v1.2 引入的新概念，引入的目的是为了更好的解决 Pod 的编排 问题，Deployment 内部使用了 Replica Set 来实现。Deployment 的定义与 Replica Set 的 定义很类似

• 部署无状态应用
• 管理pod和ReplicaSet
• 部署，滚动升级等功能

使用deployment部署应用(yml)

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    app: web
  name: web
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  strategy: {}
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx
        resources: {}
status: {}

• 导出yaml文件

# web：自定义名称， --dry-run：试运行，不生成pod, -o yaml > web.yaml : 导出yml文件
kubectl create deployment web --image=nginx --dry-run -o yaml > web.yaml

• 对外发布(暴露对外端口)

#port 用于集群内部访问， target-port 表示容器自身对外提供服务的端口， nodePort 表示随机生成的集群外部访问的端口
kubectl expose deployment web --port=80 --type=NodePort --target-port=80 --name=web-out -o yaml ->web1.yaml

• 使用yml文件发布

kubectl apply -f web.yaml

• 查看pod，service

kubectl get pods,svc

应用升级回滚和弹性伸缩

• 升级回滚

#应用升级
kubectl set image deployment web nginx=nginx:1.15
#查看升级状态
kubectl rollout status deployment web
#查看升级的历史版本
kubectl rollout history deployment web
#回滚到上一版本
kubectl rollout undo deployment web
#回滚到指定版本
kubectl rollout undo deployment web --to-revision=2

• 弹性伸缩

#修改web 副本数
kubectl scale deployment web --replicas=3
#自动扩展复制控制器“web”，pod 数量在 1 到 5 之间，目标 CPU 利用率为 80%
kubectl autoscale rc foo --max=5 --cpu-percent=80
#自动扩展部署“web”， pod 数量在 2 到 10 之间，未指定目标 CPU 利用率，因此将使用默认的自动缩放策略
kubectl autoscale deployment foo --min=2 --max=10