k8s初面考点ReplicaSet副本集极限9连击你懂了吗?
k8s考点灵魂拷问9连击
考点之简单描述一下k8s副本集ReplicaSet有什么作用?
考点之为什么ReplicaSet将取代ReplicationController控制器?
考点之编写 ReplicaSet 的 spec 有什么需要注意的点?
考点之k8s集群中创建非模板 Pod 为什么可能会被副本集自动收纳?
考点之线上预警k8s集群循环创建、删除Pod副本,一直无法稳定指定目标副本数量?
如果排除了是Pod内部发生了故障,从RS角度你猜测可能是什么原因?
考点之标签Pod和可识别标签副本集ReplicaSet 先后创建顺序不同,会造成什么影响?
考点之生产环境想要对某个Pod排错、数据恢复、故障复盘有什么办法?
考点之缩放 RepliaSet 有哪些算法策略?
考点之如何去影响淘汰策略,设置单独偏好?
囧么肥事-胡说八道
考点之k8s副本集ReplicaSet有什么作用?
ReplicaSet
的主要作用是控制副本数量的,这里的每一个副本就是一个Pod
,ReplicaSet
它是用来确保我们有指定数量的Pod
副本正在运行的Kubernetes
控制器,这里为了方便后面统一把ReplicaSet
简称 RS。
进一步说什么是控制副本数量?
RS确保Pod以你指定的副本数运行,即如果有容器异常退出,会自动创建新的 Pod 来替代,而异常多出来的容器也会自动回收。
假设k8s集群中,你想要运行10个Pod,如果这时候有4个Pod发生故障,异常退出,那么RS会自动创建新的4个Pod来替代发生故障的4个Pod。
RS尽力保证系统当前正在运行的Pod
数等于期望状态里指定的Pod
数目。
你想要10个,那么RS就尽可能保证在任何时候都给你提供10个,没有就创建,多了就删除。
总之,ReplicaSet 尽可能确保任何时间都有指定数量的 Pod 副本在运行。
考点之为什么ReplicaSet将取代ReplicationController控制器?
ReplicationController
控制器(简称为RC)。
在之前旧版本的k8s中,使用的是RC控制器实现了k8s集群的高可用性,它跟现在的RS控制器作用类似,作用是,确保Pod以指定的副本数运行。
ReplicaSet继承了RC的功能,并实现了扩展,主要突出扩展是更强大的标签选择能力 ,即selector。
进一步说什么是标签选择能力?
ReplicaSet
会通过标签选择器(Label-Selecto
r)管理所有被打上与选择器匹配的标签的容器。
下面通过一段拟人对白,来理解什么是标签选择:
RS说:”嘿嘿,我要管理被打上 A,AA,AAA标签的Pod,都不许跑,听我指挥,排队站好,立正,向前看!“
Pod-001说:”我被打上了BBB标签,我才不归你管呢!“
Pod-002说:”我被打上了AA标签,快来接管我吧,我准备好了“
Pod-003说:”呜呜,我想独立,我不想被RS管,我要做一个*自在的孩子,但是不幸的是,我被打上了A标签,RS给我管的紧紧的,我失去了*,我好可怜呀“
ReplicationController
自己也有标签选择能力,但是它只能选择包含某个标签的匹配Pod;
ReplicaSet的选择器在基础上增加了允许匹配缺少某个标签的pod,或包含特定标签名的Pod;
举个例子
两组Pod,env标签分别是production
和devel
Pod-A env=production
Pod-B env=devel
RC 只能匹配其中的Pod-A或者Pod-B中的一个;
RS 则可以同时可以匹配并将它们视为一个大组,无论标签env的值具体是什么(env=*),都可以标签名来进行匹配;
考点之编写 ReplicaSet 的 spec 有什么需要注意的点?
类似其他Kubernetes API
对象,RS也需要指定 apiVersion
、kind
、和 metadata
字段。
- 对于
ReplicaSets
而言,其kind
始终是 ReplicaSet。 -
ReplicaSet
对象的名称必须是合法的 DNS 子域名 - 属性
.spec.template
是一个Pod 模版, 要求设置标签,注意不要将标签与其他控制器的标签选择器重叠
- 属性
.spec.template.spec.restartPolicy
指定模板的重启策略 ,允许的取值是Always
- 属性
.spec.selector
字段是一个标签选择器
用来筛选匹配标签的Pod归属 - 在 ReplicaSet 中,
.spec.template.metadata.labels
的值必须与spec.selector
值 相匹配,否则该配置会被 API 拒绝。
考点之k8s集群中创建非模板 Pod 为什么可能会被副本集自动收纳?
前面提到了,RS采用了最新的标签选择能力,通过指定.spec.selector
标签选择器,不仅可根据标签值,甚至连标签名一致都可以进行匹配。
首先如果采用Pod模板创建Pod,会被指定标签,RS会根据标签自动接管Pod。
再来看看非模板
非模板创建,其实就是直接创建裸的 Pods。
为什么可能会被副本集RS自动接管?
除非在创建裸Pod的时候,你确保这些裸的 Pods 并不包含可能与你的某个 ReplicaSet 的.spec.selector
相匹配的标签。
在创建裸Pods前,必须完全排除跟任何RS有可能相同的标签,否则,RS认为你创建的Pod 就是要指定给自己接管的。
考点之线上预警k8s集群循环创建、删除Pod副本,一直无法稳定指定目标副本数量,排除了是Pod内部发生了故障,从RS角度你猜测可能是什么原因?
首先理解一下问题,循环创建Pod副本?
RS一直在正常工作,维持Pod副本数量,缺少就创建,多了就删除。问题来了,一直创建,然后又删除,却不能稳定Pod副本数量?
看下这个循环过程
RS指定Pod副本数量10个
当前副本7个
RS检测不够10个
RS开启平衡机制,创建2个维持稳定
再检测发现 15个
RS开启平衡机制,删除5个维持稳定
再检测发现13个
RS开启平衡机制,删除3个维持稳定
再检测发现9个
RS开启平衡机制,增加1个维持稳定
再检测发现10个
无需稳定
再检测发现8个...
再检测发现18个...
总之,RS检测副本数量,不是比10个多,就是比10少,一直难以维持10个有效副本。
既然排除了是Pod内部故障问题,那么从RS角度进行可能分析,可以初步判定是多个RS标签选择器规则重复导致的。
分析初步判定原因
ReplicaSet
会通过标签选择器(Label-Selector)管理所有带有与选择器匹配的标签的容器。
创建Pod
时,它会认为所有Pod
是一样的,是无状态的,所以在创建顺序上不会有先后之分。
使用相同的标签选择器创建多个ReplicaSet
,则多个RS无法识别哪个Pod是自己创建的,都会认为是归属于自己管理的Pod。
例如
第一个 RS-A,指定副本数量 10
标签选择器可以匹配 env=xxx
RS-A生成10个Pod标签为 env=xxx
一组Pod:
Pod-1(env=xxx)
Pod-2(env=xxx)
Pod-3(env=xxx)
...
...
Pod-10(env=xxx)
这时候创建了一个RS-B
第二个 RS-B,指定副本数量 25
标签选择器和 RS-A 相同
标签选择器可以匹配 env=xxx
因为选择器匹配一样
RS-B 匹配到了RS-A创建的10个Pod
RS-B 发现Pod-x(env=xxx)数量不够25
RS-B 继续创建额外的10个
Pod-11(env=xxx)
Pod-12(env=xxx)
Pod-13(env=xxx)
...
...
此时RS-A 发现自己匹配的Pod > 10
它认为是自己创建多了
启动平衡机制
删除超过 10 个的额外Pod
删除 Pod-Xi(env=xxx)
而RS-B 发现自己匹配的Pod < 25
就启动平衡机制
创建 Pod-Xi(env=xxx)
就这样
一个不停的创建
一个不停的删除
最终总是无法满足稳定数量的 10 和 25
双方的当前状态始终不等于期望状态,这就会引发问题,因此确保ReplicaSet
标签选择器的唯一性这一点很重要。
本期暂时讨论上述5点,下期完成下面4点
考点之标签Pod和可识别标签副本集ReplicaSet 先后创建顺序不同,会造成什么影响?
考点之生产环境想要对某个Pod排错、数据恢复、故障复盘有什么办法?
考点之缩放 RepliaSet 有哪些算法策略?
考点之如何去影响淘汰策略,设置单独偏好?