K8s 常用控制器详解

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- ReplicationController:比较原始的pod控制器,已经被废弃,由ReplicaSet替代
- ReplicaSet:保证副本数量一直维持在期望值,并支持pod数量扩缩容,镜像版本升级
- Deployment:通过控制ReplicaSet来控制Pod,并支持滚动升级、回退版本
- Horizontal Pod Autoscaler:可以根据集群负载自动水平调整Pod的数量,实现削峰填谷
- DaemonSet:在集群中的指定Node上运行且仅运行一个副本,一般用于守护进程类的任务
- Job:它创建出来的pod只要完成任务就立即退出,不需要重启或重建,用于执行一次性任务
- Cronjob:它创建的Pod负责周期性任务控制,不需要持续后台运行
- StatefulSet:管理有状态应用

1、Pod

每个Pod中都可以包含一个或者多个容器,这些容器可以分为两类:

  • 用户程序所在的容器,数量可多可少
  • Pause容器,这是每个Pod都会有的一个根容器,它的作用有两个:

    • 可以以它为依据,评估整个Pod的健康状态
    • 可以在根容器上设置Ip地址,其它容器都此Ip(Pod IP),以实现Pod内部的网路通信

    这里是Pod内部的通讯,Pod的之间的通讯采用虚拟二层网络技术来实现,我们当前环境用的是Flannel

1.1 Pod 资源清单

apiVersion: v1     #必选,版本号,例如v1
kind: Pod         #必选,资源类型,例如 Pod
metadata:         #必选,元数据
  name: string     #必选,Pod名称
  namespace: string  #Pod所属的命名空间,默认为"default"
  labels:           #自定义标签列表
    name: string                 
spec:  #必选,Pod中容器的详细定义
  containers:  #必选,Pod中容器列表
  - name: string   #必选,容器名称
    image: string  #必选,容器的镜像名称
    imagePullPolicy: [ Always|Never|IfNotPresent ]  #获取镜像的策略 
    command: [string]   #容器的启动命令列表,如不指定,使用打包时使用的启动命令
    args: [string]      #容器的启动命令参数列表
    workingDir: string  #容器的工作目录
    volumeMounts:       #挂载到容器内部的存储卷配置
    - name: string      #引用pod定义的共享存储卷的名称,需用volumes[]部分定义的的卷名
      mountPath: string #存储卷在容器内mount的绝对路径,应少于512字符
      readOnly: boolean #是否为只读模式
    ports: #需要暴露的端口库号列表
    - name: string        #端口的名称
      containerPort: int  #容器需要监听的端口号
      hostPort: int       #容器所在主机需要监听的端口号,默认与Container相同
      protocol: string    #端口协议,支持TCP和UDP,默认TCP
    env:   #容器运行前需设置的环境变量列表
    - name: string  #环境变量名称
      value: string #环境变量的值
    resources: #资源限制和请求的设置
      limits:  #资源限制的设置
        cpu: string     #Cpu的限制,单位为core数,将用于docker run --cpu-shares参数
        memory: string  #内存限制,单位可以为Mib/Gib,将用于docker run --memory参数
      requests: #资源请求的设置
        cpu: string    #Cpu请求,容器启动的初始可用数量
        memory: string #内存请求,容器启动的初始可用数量
    lifecycle: #生命周期钩子
        postStart: #容器启动后立即执行此钩子,如果执行失败,会根据重启策略进行重启
        preStop: #容器终止前执行此钩子,无论结果如何,容器都会终止
    livenessProbe:  #对Pod内各容器健康检查的设置,当探测无响应几次后将自动重启该容器
      exec:         #对Pod容器内检查方式设置为exec方式
        command: [string]  #exec方式需要制定的命令或脚本
      httpGet:       #对Pod内个容器健康检查方法设置为HttpGet,需要制定Path、port
        path: string
        port: number
        host: string
        scheme: string
        HttpHeaders:
        - name: string
          value: string
      tcpSocket:     #对Pod内个容器健康检查方式设置为tcpSocket方式
         port: number
       initialDelaySeconds: 0       #容器启动完成后首次探测的时间,单位为秒
       timeoutSeconds: 0          #对容器健康检查探测等待响应的超时时间,单位秒,默认1秒
       periodSeconds: 0           #对容器监控检查的定期探测时间设置,单位秒,默认10秒一次
       successThreshold: 0
       failureThreshold: 0
       securityContext:
         privileged: false
  restartPolicy: [Always | Never | OnFailure]  #Pod的重启策略
  nodeName: <string> #设置NodeName表示将该Pod调度到指定到名称的node节点上
  nodeSelector: obeject #设置NodeSelector表示将该Pod调度到包含这个label的node上
  imagePullSecrets: #Pull镜像时使用的secret名称,以key:secretkey格式指定
  - name: string
  hostNetwork: false   #是否使用主机网络模式,默认为false,如果设置为true,表示使用宿主机网络
  volumes:   #在该pod上定义共享存储卷列表
  - name: string    #共享存储卷名称 (volumes类型有很多种)
    emptyDir: {}       #类型为emtyDir的存储卷,与Pod同生命周期的一个临时目录。为空值
    hostPath: string   #类型为hostPath的存储卷,表示挂载Pod所在宿主机的目录
      path: string                #Pod所在宿主机的目录,将被用于同期中mount的目录
    secret:          #类型为secret的存储卷,挂载集群与定义的secret对象到容器内部
      scretname: string  
      items:     
      - key: string
        path: string
    configMap:         #类型为configMap的存储卷,挂载预定义的configMap对象到容器内部
      name: string
      items:
      - key: string
        path: string

1.2 示例

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nb-pod
  labels:
    app: nginx-pod
spec:
  # 容器,可以有多个
  containers:
  - name: busybox
    image: busybox
    # 容器拉取策略,Always、IfNotPresent、Never
    imagePullPolicy: IfNotPresent  
    # command 和 args 是为了替代 Docker 的 EntryPoint 功能
    command: ["sh", "-c", "while true;do /bin/echo $(date +%T) >> /tmp/index.html; sleep 10; done;"]
    # 使用挂载卷,并挂载到容器内的某个目录
    volumeMounts:
    - name: nginx-home
      mountPath: /tmp
  - name: nginx
    image: nginx:1.17.1
    # 生命周期钩子函数
    lifecycle:
      # 容器启动前钩子,失败了会重启容器
      postStart: 
        exec: 
          command: ["/bin/sh", "-c", "echo postStart... > /usr/share/nginx/html/index.html"]
      # 容器销毁前钩子, 执行失败会组织删除容器
      preStop:
        exec:
          command: ["/bin/sh", "-c", "echo preStop... >> /usr/share/nginx/html/index.html"]
    # 存活探针(liveness probes 存活探针,执行失败会尝试重启容器;readiness probes 就绪探针,执行失败则 k8s 不会转发流量)
    livenessProbe:
      # 1、cmd 方式
      #exec:
      #  command: ["/bin/cat","/usr/share/nginx/html/index.html"]
      # 2、tcp 方式
      #tcpSocket:
      #  port: 80 # 尝试访问 8080 端口,报错。如果替换为 80 端口则正常
      # 3、http 方式
      httpGet:  # 其实就是访问http://127.0.0.1:80/hello  
        scheme: HTTP #http或者https
        host: 127.0.0.1
        port: 80
        path: / 
    # 容器工作目录
    workingDir: /usr/share/nginx/html
    # 容器暴露的端口
    ports:
    - containerPort: 80
    # 环境变量
    env:
    - name: "username"
      value: "hausen1012"
    - name: "password"
      value: "123456"
    volumeMounts:
    - name: nginx-home
      mountPath: /usr/share/nginx/html
  # 重启策略,Always、Never、OnFailure
  restartPolicy: OnFailure 
  # pod 的调度。1、nodeName 2、nodeSelector 3、affinity (node 亲和性和 pod 亲和性) 4、node 设置污点、pod 设置容忍
  nodeName: node1
  # 是否使用宿主机网络,true 则直接显示 node 的 ip,而不是 pod 的虚拟 ip
  hostNetwork: true
  # 挂载目录 1、emptyDir: {} 2、hostPath 3、PV 和 PVC
  volumes:
  - name: nginx-home
    hostPath:
      path: /root/html 

2、ReplicaSet (rs)

ReplicaSet的主要作用是保证一定数量的pod正常运行,它会持续监听这些Pod的运行状态,一旦Pod发生故障,就会重启或重建。同时它还支持对pod数量的扩缩容和镜像版本的升降级。

2.1 rs 资源清单

apiVersion: apps/v1 # 版本号
kind: ReplicaSet # 类型       
metadata: # 元数据
  name: # rs名称 
  namespace: # 所属命名空间 
  labels: #标签
    controller: rs
spec: # 详情描述
  replicas: 3 # 副本数量
  selector: # 选择器,通过它指定该控制器管理哪些pod
    matchLabels:      # Labels匹配规则
      app: nginx-pod
    matchExpressions: # Expressions匹配规则
      - {key: app, operator: In, values: [nginx-pod]}
  template: # 模板,当副本数量不足时,会根据下面的模板创建pod副本
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1
        ports:
        - containerPort: 80

2.2 示例

pc-replicaset.yml

apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet   
metadata:
  name: pc-replicaset
spec:
  # pod 数量
  replicas: 3
  # 管理哪些 pod
  selector: 
    matchLabels:
      app: nginx-pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1

2.3 命令

# 创建
kubectl create -f pc-replicaset.yml
# 查看
kubectl get all -o wide
# 1、编辑调整
kubectl edit rs pc-replicaset
# 2、调整 pod 数量
kubectl scale rs pc-replicaset --replicas=2
# 3、调整镜像版本
kubectl set image rs pc-replicaset nginx=nginx:1.17.2
# 删除
kubectl delete -f pc-replicaset.yml

3、Deployment (depoly)

为了更好的解决服务编排的问题,kubernetes在V1.2版本开始,引入了Deployment控制器。值得一提的是,这种控制器并不直接管理pod,而是通过管理ReplicaSet来简介管理Pod,即:Deployment管理ReplicaSet,ReplicaSet管理Pod。所以Deployment比ReplicaSet功能更加强大。

Deployment主要功能有下面几个:

  • 支持ReplicaSet的所有功能
  • 支持发布的停止、继续
  • 支持滚动升级和回滚版本

3.1 deploy 资源清单

apiVersion: apps/v1 # 版本号
kind: Deployment # 类型       
metadata: # 元数据
  name: # deploy名称 
  namespace: # 所属命名空间 
  labels: #标签
    controller: deploy
spec: # 详情描述
  replicas: 3 # 副本数量
  revisionHistoryLimit: 3 # 保留历史版本
  paused: false # 暂停部署,默认是false
  progressDeadlineSeconds: 600 # 部署超时时间(s),默认是600
  strategy: # 策略
    type: RollingUpdate # 滚动更新策略
    rollingUpdate: # 滚动更新
      maxSurge: 30% # 最大额外可以存在的副本数,可以为百分比,也可以为整数
      maxUnavailable: 30% # 最大不可用状态的 Pod 的最大值,可以为百分比,也可以为整数
  selector: # 选择器,通过它指定该控制器管理哪些pod
    matchLabels:      # Labels匹配规则
      app: nginx-pod
    matchExpressions: # Expressions匹配规则
      - {key: app, operator: In, values: [nginx-pod]}
  template: # 模板,当副本数量不足时,会根据下面的模板创建pod副本
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1
        ports:
        - containerPort: 80

3.2 示例

pc-deployment.yml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment      
metadata:
  name: pc-deployment
spec: 
  replicas: 3
  revisionHistoryLimit: 10
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-pod
  strategy: # 策略
    # 更新策略 1、RollingUpdate 滚动更新 2、Recreate 重建更新(先删除所有,再全部新建)
    type: RollingUpdate 
    # 滚动更新配置,最大存活 pod 数量,最大不可用的 pod 数量
    rollingUpdate:
      maxSurge: 25% 
      maxUnavailable: 25%
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1

3.3 命令

# 创建
kubectl create -f pc-deployment.yml --record=true
# 查看
kubectl get all -o wide
# 1、编辑文件调整 (可以修改副本数量、镜像版本等)
kubectl edit deploy pc-deployment
# 2、直接调整 pod 数量
kubectl scale deploy pc-deployment --replicas=6
# 3、直接调整镜像版本,查看滚动更新或者重建更新
kubectl set image deploy pc-deployment nginx=nginx:1.17.2
# 删除
kubectl delete -f pc-deployment.yml
# 版本回退
kubectl rollout:
- status 显示当前升级状态
- history   显示 升级历史记录
- pause    暂停版本升级过程
- resume   继续已经暂停的版本升级过程
- restart    重启版本升级过程
- undo 回滚到上一级版本(可以使用--to-revision回滚到指定版本)
# 查看版本升级状态
kubectl rollout status deploy pc-deployment
# 查看升级历史
kubectl rollout history deploy pc-deployment
# 启动升级并暂停
kubectl set image deploy pc-deployment nginx=nginx:1.17.1 && kubectl rollout pause deploy pc-deployment
# 继续升级 
kubectl rollout resume deploy pc-deployment
# 回退上一版本
kubectl rollout undo deploy pc-deployment
# 回退到指定版本
kubectl rollout undo deployment pc-deployment --to-revision=1

4、Horizontal Pod Autoscaler(hpa)

在前面的课程中,我们已经可以实现通过手工执行kubectl scale命令实现Pod扩容或缩容,但是这显然不符合Kubernetes的定位目标--自动化、智能化。 Kubernetes期望可以实现通过监测Pod的使用情况,实现pod数量的自动调整,于是就产生了Horizontal Pod Autoscaler(HPA)这种控制器。

HPA可以获取每个Pod利用率,然后和HPA中定义的指标进行对比,同时计算出需要伸缩的具体值,最后实现Pod的数量的调整。其实HPA与之前的Deployment一样,也属于一种Kubernetes资源对象,它通过追踪分析RC控制的所有目标Pod的负载变化情况,来确定是否需要针对性地调整目标Pod的副本数,这是HPA的实现原理。

4.1 准备工作

安装 metrics-server

方法1

1、修改 kube-apiserver.yaml
vim /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml
在 - --enable-bootstrap-token-auth=true 下添加 - --enable-aggregator-routing=true
2、更新 apiserver
kubectl apply -f /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml
3、在每个机器上执行
docker pull cnskylee/metrics-server:v0.5.0 && docker tag cnskylee/metrics-server:v0.5.0 k8s.gcr.io/metrics-server/metrics-server:v0.5.0
4、编写 yaml 文件 components-v0.5.0.yaml
5、启动 
kubectl apply -f ./components-v0.5.0.yaml
6、查看运行状态
kubectl get pods -n kube-system| egrep 'NAME|metrics-server'
7、测试kubectl top命令的使用
kubectl top pods -n kube-system

components-v0.5.0.yaml

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
    rbac.authorization.k8s.io/aggregate-to-admin: "true"
    rbac.authorization.k8s.io/aggregate-to-edit: "true"
    rbac.authorization.k8s.io/aggregate-to-view: "true"
  name: system:aggregated-metrics-reader
rules:
- apiGroups:
  - metrics.k8s.io
  resources:
  - pods
  - nodes
  verbs:
  - get
  - list
  - watch
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: system:metrics-server
rules:
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - pods
  - nodes
  - nodes/stats
  - namespaces
  - configmaps
  verbs:
  - get
  - list
  - watch
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: metrics-server-auth-reader
  namespace: kube-system
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Role
  name: extension-apiserver-authentication-reader
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: metrics-server:system:auth-delegator
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: system:auth-delegator
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: system:metrics-server
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: system:metrics-server
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
spec:
  ports:
  - name: https
    port: 443
    protocol: TCP
    targetPort: https
  selector:
    k8s-app: metrics-server
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
spec:
  selector:
    matchLabels:
      k8s-app: metrics-server
  strategy:
    rollingUpdate:
      maxUnavailable: 0
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s-app: metrics-server
    spec:
      containers:
      - args:
        - --cert-dir=/tmp
        - --secure-port=443
        - --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,ExternalIP,Hostname
        - --kubelet-use-node-status-port
        - --metric-resolution=15s
        - --kubelet-insecure-tls
        image: k8s.gcr.io/metrics-server/metrics-server:v0.5.0
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        livenessProbe:
          failureThreshold: 3
          httpGet:
            path: /livez
            port: https
            scheme: HTTPS
          periodSeconds: 10
        name: metrics-server
        ports:
        - containerPort: 443
          name: https
          protocol: TCP
        readinessProbe:
          failureThreshold: 3
          httpGet:
            path: /readyz
            port: https
            scheme: HTTPS
          initialDelaySeconds: 20
          periodSeconds: 10
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 200Mi
        securityContext:
          readOnlyRootFilesystem: true
          runAsNonRoot: true
          runAsUser: 1000
        volumeMounts:
        - mountPath: /tmp
          name: tmp-dir
      nodeSelector:
        kubernetes.io/os: linux
      priorityClassName: system-cluster-critical
      serviceAccountName: metrics-server
      volumes:
      - emptyDir: {}
        name: tmp-dir
---
apiVersion: apiregistration.k8s.io/v1
kind: APIService
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: v1beta1.metrics.k8s.io
spec:
  group: metrics.k8s.io
  groupPriorityMinimum: 100
  insecureSkipTLSVerify: true
  service:
    name: metrics-server
    namespace: kube-system
  version: v1beta1
  versionPriority: 100

方法2(似乎有问题)

# 1、下载 yaml 文件
yum install git -y 
git clone -b release-0.3 https://github.com/kubernetes-incubator/metrics-server 
cd metrics-server/deploy/1.8+ 
vim metrics-server-deployment.yaml
# 2、按图中添加 hostNetwork 和 修改镜像、参数
hostNetwork: true
image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/metrics-server-amd64:v0.3.6
args:
- --kubelet-insecure-tls
- --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,Hostname,InternalDNS,ExternalDNS,ExternalIP
# 3、安装metrics-server
kubectl apply -f ./
# 4、查看pod运行情况
kubectl get pod -n kube-system
# 5、查看资源使用情况
kubectl top node
kubectl top pod 

K8s 常用控制器详解

4.2 示例

deploy-sevice.yml

kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deploy
spec:
  strategy: # 策略
    type: RollingUpdate # 滚动更新策略
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1
        resources: # 资源配额
          limits:  # 限制资源(上限)
            cpu: "1" # CPU限制,单位是core数
          requests: # 请求资源(下限)
            cpu: "100m"  # CPU限制,单位是core数

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx-pod
  type: NodePort
  ports:
    - port: 80        # 本 Service 的端口
      targetPort: 80  # 容器端口
      nodePort: 31100

pc-hpa.yml

apiVersion: app/v1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: pc-hpa
spec:
  minReplicas: 1  #最小pod数量
  maxReplicas: 10 #最大pod数量
  targetCPUUtilizationPercentage: 3 # CPU使用率指标
  scaleTargetRef:   # 指定要控制的nginx信息
    apiVersion:  apps/v1
    kind: Deployment
    name: nginx-deploy

4.3 命令

# 创建 deploy 和 hpa
kubectl apply -f deploy-service.yml
kubectl create -f pc-hpa.yml
# postman 进行压测 查看 hpa 和 pod 和 deploy 的变化
kubectl get hpa  -w
kubectl get pod  -w
kubectl get deploy -w

5、DaemonSet(ds)

DaemonSet类型的控制器可以保证在集群中的每一台(或指定)节点上都运行一个副本。一般适用于日志收集、节点监控等场景。也就是说,如果一个Pod提供的功能是节点级别的(每个节点都需要且只需要一个),那么这类Pod就适合使用DaemonSet类型的控制器创建。

DaemonSet控制器的特点:

  • 每当向集群中添加一个节点时,指定的 Pod 副本也将添加到该节点上
  • 当节点从集群中移除时,Pod 也就被垃圾回收了

5.1 DaemonSet 资源清单

apiVersion: apps/v1 # 版本号
kind: DaemonSet # 类型       
metadata: # 元数据
  name: # rs名称 
  namespace: # 所属命名空间 
  labels: #标签
    controller: daemonset
spec: # 详情描述
  revisionHistoryLimit: 3 # 保留历史版本
  updateStrategy: # 更新策略
    type: RollingUpdate # 滚动更新策略
    rollingUpdate: # 滚动更新
      maxUnavailable: 1 # 最大不可用状态的 Pod 的最大值,可以为百分比,也可以为整数
  selector: # 选择器,通过它指定该控制器管理哪些pod
    matchLabels:      # Labels匹配规则
      app: nginx-pod
    matchExpressions: # Expressions匹配规则
      - {key: app, operator: In, values: [nginx-pod]}
  template: # 模板,当副本数量不足时,会根据下面的模板创建pod副本
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1
        ports:
        - containerPort: 80

5.2 示例

pc-daemonset.yml

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet      
metadata:
  name: pc-daemonset
spec: 
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1

5.3 命令

# 创建
kubectl create -f  pc-daemonset.yml
# 查看 ds
kubectl get ds -o wide
# 查看pod,发现在每个Node上都运行一个pod
kubectl get pods -o wide
# 删除
kubectl delete -f  pc-daemonset.yml

6、Job

Job,主要用于负责批量处理(一次要处理指定数量任务)短暂的一次性(每个任务仅运行一次就结束)任务。Job特点如下:

  • 当Job创建的pod执行成功结束时,Job将记录成功结束的pod数量
  • 当成功结束的pod达到指定的数量时,Job将完成执行

6.1 Job 资源清单

apiVersion: batch/v1 # 版本号
kind: Job # 类型       
metadata: # 元数据
  name: # rs名称 
  namespace: # 所属命名空间 
  labels: #标签
    controller: job
spec: # 详情描述
  completions: 1 # 指定job需要成功运行Pods的次数。默认值: 1
  parallelism: 1 # 指定job在任一时刻应该并发运行Pods的数量。默认值: 1
  activeDeadlineSeconds: 30 # 指定job可运行的时间期限,超过时间还未结束,系统将会尝试进行终止。
  backoffLimit: 6 # 指定job失败后进行重试的次数。默认是6
  manualSelector: true # 是否可以使用selector选择器选择pod,默认是false
  selector: # 选择器,通过它指定该控制器管理哪些pod
    matchLabels:      # Labels匹配规则
      app: counter-pod
    matchExpressions: # Expressions匹配规则
      - {key: app, operator: In, values: [counter-pod]}
  template: # 模板,当副本数量不足时,会根据下面的模板创建pod副本
    metadata:
      labels:
        app: counter-pod
    spec:
      restartPolicy: Never # 重启策略只能设置为Never或者OnFailure
      containers:
      - name: counter
        image: busybox:1.30
        command: ["bin/sh","-c","for i in 9 8 7 6 5 4 3 2 1; do echo $i;sleep 2;done"]

6.2 示例

pc-job.yml

apiVersion: batch/v1
kind: Job      
metadata:
  name: pc-job
spec:
  # 指定job需要成功运行Pods的次数为6
  completions: 6
  # 指定job并发运行Pods的数量为3
  parallelism: 3
  manualSelector: true
  selector:
    matchLabels:
      app: counter-pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: counter-pod
    spec:
      restartPolicy: Never
      containers:
      - name: counter
        image: busybox:1.30
        command: ["bin/sh","-c","for i in 9 8 7 6 5 4 3 2 1; do echo $i;sleep 3;done"]

6.3 命令

# 创建
kubectl create -f pc-job.yml
# 查看
kubectl get job -o wide  -w
# 通过观察pod状态可以看到,pod每次运行3个,总共运行6次
kubectl get pods -w
# 删除
kubectl delete -f pc-job.yml

7、CronJob

CronJob控制器以 Job控制器资源为其管控对象,并借助它管理pod资源对象,Job控制器定义的作业任务在其控制器资源创建之后便会立即执行,但CronJob可以以类似于Linux操作系统的周期性任务作业计划的方式控制其运行时间点重复运行的方式。也就是说,CronJob可以在特定的时间点(反复的)去运行job任务

7.1 CronJob资源清单

apiVersion: batch/v1beta1 # 版本号
kind: CronJob # 类型       
metadata: # 元数据
  name: # rs名称 
  namespace: # 所属命名空间 
  labels: #标签
    controller: cronjob
spec: # 详情描述
  schedule: # cron格式的作业调度运行时间点,用于控制任务在什么时间执行
  concurrencyPolicy: # 并发执行策略,用于定义前一次作业运行尚未完成时是否以及如何运行后一次的作业
  failedJobHistoryLimit: # 为失败的任务执行保留的历史记录数,默认为1
  successfulJobHistoryLimit: # 为成功的任务执行保留的历史记录数,默认为3
  startingDeadlineSeconds: # 启动作业错误的超时时长
  jobTemplate: # job控制器模板,用于为cronjob控制器生成job对象;下面其实就是job的定义
    metadata:
    spec:
      completions: 1
      parallelism: 1
      activeDeadlineSeconds: 30
      backoffLimit: 6
      manualSelector: true
      selector:
        matchLabels:
          app: counter-pod
        matchExpressions: 规则
          - {key: app, operator: In, values: [counter-pod]}
      template:
        metadata:
          labels:
            app: counter-pod
        spec:
          restartPolicy: Never 
          containers:
          - name: counter
            image: busybox:1.30
            command: ["bin/sh","-c","for i in 9 8 7 6 5 4 3 2 1; do echo $i;sleep 20;done"]
需要重点解释的几个选项:
schedule: cron表达式,用于指定任务的执行时间
    */1    *      *    *     *
    <分钟> <小时> <日> <月份> <星期>

    分钟 值从 0 到 59.
    小时 值从 0 到 23.
    日 值从 1 到 31.
    月 值从 1 到 12.
    星期 值从 0 到 6, 0 代表星期日
    多个时间可以用逗号隔开; 范围可以用连字符给出;*可以作为通配符; /表示每...
concurrencyPolicy:
    Allow:   允许Jobs并发运行(默认)
    Forbid:  禁止并发运行,如果上一次运行尚未完成,则跳过下一次运行
    Replace: 替换,取消当前正在运行的作业并用新作业替换它

7.2 示例

pc-cronjob.yml

apiVersion: batch/v1beta1
kind: CronJob
metadata:
  name: pc-cronjob
  labels:
    controller: cronjob
spec:
  schedule: "*/1 * * * *"
  jobTemplate:
    metadata:
    spec:
      template:
        spec:
          restartPolicy: Never
          containers:
          - name: counter
            image: busybox:1.30
            command: ["bin/sh","-c","for i in 9 8 7 6 5 4 3 2 1; do echo $i;sleep 3;done"]

7.3 命令

# 创建
kubectl create -f pc-cronjob.yml
# 查看cronjob
kubectl get cronjobs
# 查看 job
kubectl get jobs
# 查看pod
kubectl get pod
# 删除
kubectl  delete -f pc-cronjob.yml

扩展 Service(svc)

svc 资源清单文件

apiVersion: v1  # 资源版本
kind: Service  # 资源类型
metadata: # 元数据
  name: service # 资源名称
  namespace: dev # 命名空间
spec: # 描述
  selector: # 标签选择器,用于确定当前service代理哪些pod
    app: nginx
  type: # Service类型,指定service的访问方式
  clusterIP:  # 虚拟服务的ip地址
  sessionAffinity: # session亲和性,支持ClientIP、None两个选项
  ports: # 端口信息
    - protocol: TCP 
      port: 3017  # service端口
      targetPort: 5003 # pod端口
      nodePort: 31122 # 主机端口
  • ClusterIP:默认值,它是Kubernetes系统自动分配的虚拟IP,只能在集群内部访问
  • NodePort:将Service通过指定的Node上的端口暴露给外部,通过此方法,就可以在集群外部访问服务
  • LoadBalancer:使用外接负载均衡器完成到服务的负载分发,注意此模式需要外部云环境支持
  • ExternalName: 把集群外部的服务引入集群内部,直接使用

提醒:本文发布于686天前,文中所关联的信息可能已发生改变,请知悉!

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