kubernetes 控制器详解【持续完善中】

资源创建详解

一：Pod及常用参数

1.简介

2.模板

3.删除pod

示例流程如下：

用户发送删除pod的命令，默认宽限期是30秒；
在Pod超过该宽限期后API server就会更新Pod的状态为“dead”；
在客户端命令行上显示的Pod状态为“terminating”；
跟第三步同时，当kubelet发现pod被标记为“terminating”状态时，开始停止pod进程：
如果在pod中定义了preStop hook，在停止pod前会被调用。如果在宽限期过后，preStop hook依然在运行，第二步会再增加2秒的宽限期；
向Pod中的进程发送TERM信号；
跟第三步同时，该Pod将从该service的端点列表中删除，不再是replication controller的一部分。关闭的慢的pod将继续处理load balancer转发的流量；
过了宽限期后，将向Pod中依然运行的进程发送SIGKILL信号而杀掉进程。
Kublete会在API server中完成Pod的的删除，通过将优雅周期设置为0（立即删除）。Pod在API中消失，并且在客户端也不可见。

3.1.默认删除

默认删除，会按照上线的流程，等待宽限期30s

kubectl delete POD --namespace=xxx

3.2.强制删除

设置宽限期为0，会立即删除，没有宽限期

kubectl delete POD --namespace=xxx --force --grace-period=0

4.设置Pod主机名

template.spec.hostname:pod_name 设置pod的主机名

5.镜像拉取策略（ImagePullPolicy）

ImagePullPolicy:

Always: 不管镜像是否存在，都会拉取
Never：不管镜像是否存在，都不会拉取
IfNotPresent：只有当镜像不存在的时候才会进行拉取

注意：

默认为IfNotPresent，但:latest标签的镜像默认为Always。
拉取镜像时docker会进行校验，如果镜像中的MD5码没有变，则不会拉取镜像数据。
生产环境中应该尽量避免使用:latest标签，而开发环境中可以借助:latest标签自动拉取最新的镜像。

二：RC

1.简介

2.模板

官网资料

apiVersion: v1
kind: ReplicationController	# 定义资源类型
metadata:
  name: zabbix-db
  namespace: zabbix
spec:
  replicas: 1
  selector:
    app: zabbix-db
  template:
    metadata:
      name: zabbix-db
      labels:
        app: zabbix-db
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds： 30 # 容器平滑退出时间，默认30s
      hostname： zabbix-db # 设置容器的主机名 
      containers:
      - name: zabbix-db
        image: mysql:5.7.22
        env:
        - name: MYSQL_DATABASE
          value: zabbix
        - name: MYSQL_USER
          value: zabbix
        - name: MYSQL_PASSWORD
          value: zabbix
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: Abc123@
        ports:
        - containerPort: 3306
        volumeMounts:
        - mountPath: /var/lib/mysql
          readOnly: false
          name: zabbix-database
      volumes:
      - name: zabbix-database
        nfs:
          server: 172.30.80.222
          path: "/data/zabbix/zabbix_db/mysql"

三：Deployment

1.简介

Deployment为Pod和Replica Set（升级版的 Replication Controller）提供声明式更新。比于RC，Deployment直接使用kubectl edit deployment/deploymentName 或者kubectl set方法就可以直接升级（原理是Pod的template发生变化，例如更新label、更新镜像版本等操作会触发Deployment的滚动升级）。

2.模板

官方资料

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  minReadySeconds: 30	# 滚动升级时，容器准备就绪时间最少为30s
  replicas: 5
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  strategy:
    rollingUpdate:	# 当type为RollingUpdate时，才会进行设置
      maxSurge: 25%	# 当定义为25%时，容器会先新建百分之25的pod，然后开始滚动升级
      maxUnavailable: 25%	# 每次升级的百分比，也可以是绝对数（5），默认值25%
    type: RollingUpdate	# 滚动升级方式，有Recreate：立马关闭所有pod进行升级，RollingUpdate：采用百分比的方式滚动升级
  template:		# 模板
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        resources:	# 资源限制
          requests:
            memory: "64Mi"
            cpu: "250m"
          limits:
            memory: "128Mi"
            cpu: "500m"
        env:	# 设置变量
        - name: DB_SERVER_HOST
          value: zabbix-db-server
        - name: MYSQL_DATABASE
          value: zabbix
        - name: MYSQL_USER
          value: zabbix
        - name: MYSQL_PASSWORD
          value: zabbix
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: Abc123@
        - name: ZBX_HISTORYSTORAGEURL
          value: http://192.168.2.171:9200
        - name: ZBX_HISTORYSTORAGETYPES
          value: uint,dbl,str,log,text
        ports:
        - containerPort: 80   
       	livenessProbe:	#livenessProbe是K8S认为该pod是存活的，不存在则需要kill掉，然后再新启动一个，以达到RS指定的个数。
          httpGet:
            path: /
            port: 80
            scheme: HTTP
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 5
          successThreshold: 1
          failureThreshold: 5
        readinessProbe:	#readinessProbe是K8S认为该pod是启动成功的，这里根据每个应用的特性，自己去判断，可以执行command，也可以进行httpGet。
          httpGet:
            path: /
            port: 80
            scheme: HTTP
          initialDelaySeconds: 30
          timeoutSeconds: 5
          successThreshold: 1
        restartPolicy: Always	# 启动失败时，会重试启动

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  type: NodePort
  sessionAffinity: ClientIP
  selector:
    app: nginx
  ports:
    # 将容器的80端口映射到master主机的8888端口
    - port: 80	# pod端口
      nodePort: 8888	# 宿主机上的端口

四：HPA

1.简介

Horizontal Pod Autoscaler根据观察到的CPU利用率自动调整复制控制器，部署或副本集中的容器数量（或者，通过自定义指标支持，根据其他一些应用程序提供的指标）。请注意，Horizontal Pod Autoscaling不适用于无法缩放的对象，例如DaemonSet。

2.模板

创建一个pod，必须添加资源请求和限制参数

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  minReadySeconds: 30
  replicas: 5
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 25%
      maxUnavailable: 25%
    type: RollingUpdate
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        resources:	
          requests:		# 在使用HPA自动扩展时，必须使用资源请求和资源限制
            memory: "64Mi"
            cpu: "250m"
          limits:
            memory: "128Mi"
            cpu: "500m"
        ports:
        - containerPort: 80
      restartPolicy: Always

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  type: NodePort
  sessionAffinity: ClientIP
  selector:
    app: nginx
  ports:
    # 将容器的80端口映射到master主机的8888端口
    - port: 80
      nodePort: 8888

创建HPA

V2 HPA创建规则

官方资料

apiVersion: autoscaling/v1
kind: HorizontalPodAutoscaler	# 指定对象类型
metadata:
  name: nginx-hpa	# 名字
  labels:	# 标签
    app: hpa	
    version: v0.0.1
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: v1
    kind: Deployment
    name: nginx	# 创建Deployment时，指定的名字
  minReplicas: 1	# 最小pod
  maxReplicas: 10	# 最大pod
  targetCPUUtilizationPercentage: 70	# CPU用到70%，自动扩展一个pod

查看

# kubectl get hpa
NAME        REFERENCE          TARGETS    MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
nginx-hpa   Deployment/nginx   0% / 70%   1         10        1          4d

查看详情

# kubectl describe hpa/nginx-hpa
Name:                                                  nginx-hpa
Namespace:                                             default
Labels:                                                app=hpa
                                                       version=v0.0.1
Annotations:                                           <none>
CreationTimestamp:                                     Thu, 02 Aug 2018 16:39:55 +0800
Reference:                                             Deployment/nginx
Metrics:                                               ( current / target )
  resource cpu on pods  (as a percentage of request):  0% (0) / 70%
Min replicas:                                          1
Max replicas:                                          10
Conditions:
  Type            Status  Reason            Message
  ----            ------  ------            -------
  AbleToScale     True    ReadyForNewScale  the last scale time was sufficiently old as to warrant a new scale
  ScalingActive   True    ValidMetricFound  the HPA was able to succesfully calculate a replica count from cpu resource utilization (percentage of request)
  ScalingLimited  True    TooFewReplicas    the desired replica count was less than the minimum replica count
Events:           <none>

五：StatefulSet

1.简介

2.模板

2.1.基础环境介绍

StatefulSet Name	Service Name

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: zoo01
  labels:
    app: zoo01
spec:
  ports:
  - port: 2888
    name: leader-listen
  - port: 3888
    name: leader-vote
  clusterIP: None
  selector:
    app: zoo01

---
apiVersion: apps/v1beta1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: zoo01
  labels:
    app: zoo01
spec:
  serviceName: "zoo01-service"
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: zoo01
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 30
      hostname: zoo01
      containers:
      - name: zoo01
        image: zookeeper:3.5
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        resources:
          requests:
            memory: "64Mi"
            cpu: "250m"
          limits:
            memory: "128Mi"
            cpu: "500m"
        env:
          - name: ZOO_MY_ID
            value: "1"
          - name: ZOO_SERVERS
            value: "server.1=zoo01:2888:3888 server.2=zoo02:2888:3888 server.3=zoo03:2888:3888"
        ports:
          - containerPort: 2181
          - containerPort: 2888
          - containerPort: 3888
      restartPolicy: Always

六：PV和PVC

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: gitlab-pv
  namespace: dev
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi	# 大小
  accessModes:
    - ReadWriteOnce	# 读写模式
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
  storageClassName: slow
  mountOptions:	# 挂载选项
    - hard
    - nfsvers=4.1
  nfs:	# nfs服务器地址
    path: /data/gitlab
    server: 172.30.80.222

PVC

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: gitlab-pvc
  namespace: dev
  labels:
    type: nfs
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce	# PV和PVC的绑定关系，主要依靠读写模式和存储大小
  storageClassName: slow
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi	 
  selector:
    matchLabels:
      name: gitlab-pv

Pod

八：扩展

8.1.Pod调度到指定的Node

介绍：

Pod.spec.nodeSelector通过kubernetes的label-selector机制选择节点，由调度器调度策略匹配label，而后调度Pod到目标节点，该匹配规则属于强制约束。

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: zabbix-server
  namespace: zabbix
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: zabbix-server
  template:
    metadata:
      name: zabbix-server
      labels:
        app: zabbix-server
    spec:
      nodeSelector:	# 基于node的lable进行调度
        kubernetes.io/hostname: 172.30.80.220	# 指定主机的lable标签
      containers:
      - name: zabbix-server
        image: zabbix/zabbix-server-mysql:latest
        env:
        - name: DB_SERVER_HOST
          value: zabbix-db-server
        - name: MYSQL_DATABASE
          value: zabbix
        - name: MYSQL_USER
          value: zabbix
        - name: MYSQL_PASSWORD
          value: zabbix
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: Abc123@
        - name: ZBX_HISTORYSTORAGEURL
          value: http://192.168.2.171:9200
        - name: ZBX_HISTORYSTORAGETYPES
          value: uint,dbl,str,log,text
        ports:
        - containerPort: 10051