Pod控制器之ReplicaSet
前面我们一直介绍的是直接创建Pod，但是在生产环境中基本很少让K8s直接创建Pod，因为这种方式创建出来的Pod删除就没有了，也不会重建。我们希望Pod资源出现故障的时候能够尝试着重启或者创建出新的Pod，扩缩容能够更加方便，更新升级能够更加合理，这个时候就需要用到Pod的控制器来实现
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简介
前面我们一直介绍的是直接创建Pod，但是在生产环境中基本很少让K8s直接创建Pod，因为这种方式创建出来的Pod删除就没有了，也不会重建。我们希望Pod资源出现故障的时候能够尝试着重启或者创建出新的Pod，扩缩容能够更加方便，更新升级能够更加合理，这个时候就需要用到Pod的控制器来实现
在K8s中有很多种Pod，分别作用域不同的场景，上面介绍的场景就是我们本文要介绍的控制器ReplicaSet（简称RS），其它控制器后续文章逐一介绍
ReplicationController
在使用ReplicaSet之前我们先来了解下ReplicationController简称RC，它是比较原始的控制器，新的版本已经被RS所取代
RC会持续监控正在运行的Pod列表，保证相应标签下的Pod数量与期望的数量相符合，一旦出现故障，就会重启或重建，数量少了便根据模板创建新的副本，数量多了就删除多余的副本
RC主要有三大部分组成
Label Selector 标签选择器，表示RC需要管理的Pod
Replica 副本数，Pod运行的数量
Pod template 创建Pod的模板
ReplicaSet
上面简单介绍的RC其实也是RS的功能，目前来说他们的不同存在于标签选择器上，RC只能选择一个标签，RS则多了一种选择可以根据操作符操作多个标签集合。但即便是RS官方也是不建议直接使用的，后面文章还会介绍更好的控制器Deployment
资源清单文件
apiVersion: apps/v1 # 版本号
kind: ReplicaSet # 表示RS
metadata: # 元数据
name: # RS的名称
namespace: # 与Pod一样，有归属于某个命名空间
labels: # 标签
spec:
replicas: # 期望的副本数量
selector: # 标签选择器，定于需要管理的Pod
matchLabels:
matchExpressions:
- key:
operator: # 操作符 In, NotIn, Exists and DoesNotExist
values:
template: #模板 与Pod的定义一样
metadata:
spec:
与RC一样最重要的就是replicas、selector与template
创建
创建一个RS管理三个Pod
编写 replicaset.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
name: replicaset
spec:
replicas: 3
selector:
matchExpressions:
- {key: app, operator: In,values: [nginx]}
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.19.1
启动控制器，查看控制器详情，查看Pod详情
# 启动控制器RS
[root@master rs]# kubectl create -f replicaset.yaml
replicaset.apps/replicaset created
# 查看控制器，有三个正常运行的副本
[root@master rs]# kubectl get rs -o wide
NAME DESIRED CURRENT READY AGE CONTAINERS IMAGES SELECTOR
replicaset 3 3 3 8s nginx nginx:1.19.1 app in (nginx)
# 查看Pod 确实有三个正常的Pod
[root@master rs]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
replicaset-6622b 1/1 Running 0 18s
replicaset-pn66p 1/1 Running 0 18s
replicaset-wf6pz 1/1 Running 0 18s
# 查看RS事件 创建了三个Pod
[root@master rs]# kubectl describe rs replicaset | grep -A 100 Events
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal SuccessfulCreate 29s replicaset-controller Created pod: replicaset-6622b
Normal SuccessfulCreate 29s replicaset-controller Created pod: replicaset-pn66p
Normal SuccessfulCreate 29s replicaset-controller Created pod: replicaset-wf6pz
注意观察上面的NAME，RS的name为replicaset，Pod的name便是被管理的RS的name加上一串随机字符串，从名字上可以看出Pod是被哪个RS所管理
既然RS可以感知到Pod的异常并且根据策略重启或重建，那么我们手动删除一个Pod，看副本数是否还能保持三个
# 删除一个Pod
[root@master rs]# kubectl delete pod replicaset-wf6pz
pod "replicaset-wf6pz" deleted
# Pod还是有三个，并且看时间是刚刚启动，通过与上面的对比wf6pz的Pod删除后新加入了一个jqmf5
[root@master rs]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
replicaset-6622b 1/1 Running 0 61s
replicaset-jqmf5 1/1 Running 0 13s
replicaset-pn66p 1/1 Running 0 61s
# 查看事件，多了一次创建replicaset-jqmf5
[root@master rs]# kubectl describe rs replicaset | grep -A 100 Events
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal SuccessfulCreate 113s replicaset-controller Created pod: replicaset-6622b
Normal SuccessfulCreate 113s replicaset-controller Created pod: replicaset-pn66p
Normal SuccessfulCreate 113s replicaset-controller Created pod: replicaset-wf6pz
Normal SuccessfulCreate 65s replicaset-controller Created pod: replicaset-jqmf5
扩缩容
RS可以很方便的进行扩缩容，扩缩容的方式有两种，一是通过edit编辑资源清单文件，二是直接使用命令
我们分别使用文件编辑方式扩容与命令方式缩容
扩容
# 编辑yaml 修改如下部分
# spec:
# replicas: 5
[root@master rs]# kubectl edit rs replicaset
replicaset.apps/replicaset edited
# 发现新增了两个Pod dtmkl and rvw6s
[root@master rs]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
replicaset-6622b 1/1 Running 0 3m33s
replicaset-dtmkl 1/1 Running 0 10s
replicaset-jqmf5 1/1 Running 0 2m45s
replicaset-pn66p 1/1 Running 0 3m33s
replicaset-rvw6s 1/1 Running 0 10s
# 事件，多了两次创建
[root@master rs]# kubectl describe rs replicaset | grep -A 100 Events
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal SuccessfulCreate 3m50s replicaset-controller Created pod: replicaset-6622b
Normal SuccessfulCreate 3m50s replicaset-controller Created pod: replicaset-pn66p
Normal SuccessfulCreate 3m50s replicaset-controller Created pod: replicaset-wf6pz
Normal SuccessfulCreate 3m2s replicaset-controller Created pod: replicaset-jqmf5
Normal SuccessfulCreate 27s replicaset-controller Created pod: replicaset-rvw6s
Normal SuccessfulCreate 27s replicaset-controller Created pod: replicaset-dtmkl
缩容
kubectl scale rs 名字 --replicas=副本数
将副本数减到2
# 缩容
[root@master rs]# kubectl scale rs replicaset --replicas=2
replicaset.apps/replicaset scaled
# Pod数量变为为了 2
[root@master rs]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
replicaset-6622b 1/1 Running 0 5m10s
replicaset-pn66p 1/1 Running 0 5m10s
# 查看事件 多了三次delete事件
[root@master rs]# kubectl describe rs replicaset | grep -A 100 Events
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal SuccessfulCreate 5m24s replicaset-controller Created pod: replicaset-6622b
Normal SuccessfulCreate 5m24s replicaset-controller Created pod: replicaset-pn66p
Normal SuccessfulCreate 5m24s replicaset-controller Created pod: replicaset-wf6pz
Normal SuccessfulCreate 4m36s replicaset-controller Created pod: replicaset-jqmf5
Normal SuccessfulCreate 2m1s replicaset-controller Created pod: replicaset-rvw6s
Normal SuccessfulCreate 2m1s replicaset-controller Created pod: replicaset-dtmkl
Normal SuccessfulDelete 21s replicaset-controller Deleted pod: replicaset-jqmf5
Normal SuccessfulDelete 21s replicaset-controller Deleted pod: replicaset-rvw6s
Normal SuccessfulDelete 21s replicaset-controller Deleted pod: replicaset-dtmkl
镜像升级
查看当前RS使用的nginx版本
# 当前RS使用nginx:1.19.1版本
[root@master rs]# kubectl get rs -o wide
NAME DESIRED CURRENT READY AGE CONTAINERS IMAGES SELECTOR
replicaset 2 2 2 7m7s nginx nginx:1.19.1 app in (nginx)
镜像升级也是有两种方式，通过编辑文件与命令方式
通过编辑文件方式将版本改为1.17.1
# 编辑文件内容改为如下
# spec:
# containers:
# - image: nginx:1.17.1
[root@master rs]# kubectl edit rs replicaset
replicaset.apps/replicaset edited
# 查看rs使用的模板镜像已经变成1.17.1
[root@master rs]# kubectl get rs -o wide
NAME DESIRED CURRENT READY AGE CONTAINERS IMAGES SELECTOR
replicaset 2 2 2 8m17s nginx nginx:1.17.1 app in (nginx)
上面虽然显示版本已经改为1.17.1了，但是Pod中的镜像真的改变了吗？下面检测一下是否真的替换了镜像
# 通过 kubectl describe rs replicasetc 查看RS并无新的事件发生
# 查看Pod的启动事件,并没有替换新的1.17.1,依然是老的1.19.1
[root@master rs]# kubectl describe pod replicaset-6622b | grep -A 100 Events
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 11m default-scheduler Successfully assigned default/replicaset-6622b to node01
Normal Pulled 11m kubelet Container image "nginx:1.19.1" already present on machine
Normal Created 11m kubelet Created container nginx
Normal Started 11m kubelet Started container nginx
# 直接访问Pod，执行命令查看版本，发现并没有改变
[root@master rs]# kubectl exec replicaset-6622b -- nginx -V
nginx version: nginx/1.19.1
通过上面检测，发现RS升级镜像并不能自动更新，也就是不会影响正在运行的Pod，那么我们删除一个Pod再观测自动创建的新Pod是否会拉取1.17.1版本镜像
# 删除一个Pod
[root@master rs]# kubectl delete pod replicaset-6622b
pod "replicaset-6622b" deleted
# 查看正在运行的Pod 新创建了replicaset-xcm6l
[root@master rs]# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
replicaset-pn66p 1/1 Running 0 20m
replicaset-xcm6l 1/1 Running 0 2s
# 查看版本发现有两个Pod版本不同，并且他们可以并存
[root@master rs]# kubectl exec replicaset-xcm6l -- nginx -V
nginx version: nginx/1.17.1
[root@master rs]# kubectl exec replicaset-pn66p -- nginx -V
nginx version: nginx/1.19.1
命令方式格式
kubectl set image rs 名称 容器=镜像版本
使用命令方式将nginx的版本改回1.19.1
# 修改镜像版本
[root@master rs]# kubectl set image rs replicaset nginx=nginx:1.19.1
replicaset.apps/replicaset image updated
# 查看RS详情 镜像已经变为1.19.1
[root@master rs]# kubectl get rs -o wide
NAME DESIRED CURRENT READY AGE CONTAINERS IMAGES SELECTOR
replicaset 2 2 2 23m nginx nginx:1.19.1 app in (nginx)
命令方式也与上面编辑文件方式一样，不会自动更新升级，正在运行Pod不会受影响，如果有新的Pod创建那么会使用修改过后的镜像。
基于这种效果我们想想，如果替换镜像后能够自动按批次删除指定数量Pod，是不是可以达到滚动升级的效果，如果删除指定Pod后暂停，观察一段时间再删除剩余的Pod，是不是可以达到灰度发布的效果。后面我们介绍Deployment控制器会详细介绍这两种发布。
RS控制器就介绍到这，后面介绍Deployment控制器
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