kubernetes 核心技术-Controller 控制器

时间:2023-03-10 05:35:10
kubernetes 核心技术-Controller 控制器

一、什么是Controller?

Controller是在集群上管理和运行容器的对象,Controller是实际存在的,Pod是抽象的,主要创建管理pod

二、Pod和Controller的关系

Pod是通过Controller实现应用的运维,比如弹性伸缩,滚动升级等

Pod 和 Controller之间是通过label标签来建立关系,同时Controller又被称为控制器工作负载

kubernetes 核心技术-Controller 控制器

三、Deployment控制器应用场景

  • Deployment控制器可以部署无状态应用
  • 管理Pod和ReplicaSet
  • 部署,滚动升级等功能
  • 应用场景:web服务,微服务

  Deployment表示用户对K8S集群的一次更新操作。Deployment是一个比RS( Replica Set, RS) 应用模型更广的 API 对象,可以是创建一个新的服务,更新一个新的服务,也可以是滚动升级一个服务。滚动升级一个服务,实际是创建一个新的RS,然后逐渐将新 RS 中副本数增加到理想状态,将旧RS中的副本数减少到0的复合操作。

  这样一个复合操作用一个RS是不好描述的,所以用一个更通用的Deployment来描述。以K8S的发展方向,未来对所有长期伺服型的业务的管理,都会通过Deployment来管理。

四、Deployment控制器部署应用

之前我们也使用Deployment部署过应用,如下代码所示

[root@k8s-master ~]$ kubectrl create deployment web --image=nginx

但是上述代码不是很好的进行复用,因为每次我们都需要重新输入代码,所以我们都是通过YAML进行配置

但是我们可以尝试使用上面的代码创建一个镜像【只是尝试,不会创建】

4.1 导出yaml文件

[root@k8s-master ~]$ kubectl create deployment web --image=nginx --dry-run -o yaml > web.yaml

[root@k8s-master ~]$ cat web.yaml
apiVersion: apps/v1 #API版本,可以用kubectl api-versions命令查询
kind: Deployment #yaml文件定义的资源类型和角色,可以是Deployment、Job、Ingress、Service等
metadata: #元数据,固定值写metadata,包含Pod的一些meta信息,比如名称、namespace、标签等信息。
creationTimestamp: null
labels: # 设定资源的标签
app: web
name: web
spec: # 资源规范字段
replicas: 1 # 声明副本数目
selector: # 选择器
matchLabels: # 匹配标签
app: web #匹配template标签的web
strategy: {} # 策略
template: # 模版
metadata: # 资源的元数据/属性
creationTimestamp: null
labels: # 设定资源的标签
app: web
spec: # 资源规范字段
containers:
- image: nginx # 容器使用的镜像地址
name: nginx # 容器的名字
resources: {}
status: {}

我们看到的 selector 和 label 就是我们Pod 和 Controller之间建立关系的桥梁
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4.2 使用YAML创建Pod

通过刚刚的代码,我们已经生成了YAML文件,下面我们就可以使用该配置文件快速创建Pod镜像了

[root@k8s-master ~]$ kubectl apply -f web.yaml

[root@k8s-master ~]$ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
web-5dcb957ccc-jph2p 1/1 Running 0 63s

但是因为这个方式创建的,我们只能在集群内部进行访问,所以我们还需要对外暴露端口

[root@k8s-master ~]$ kubectl expose deployment web --port=80 --type=NodePort --target-port=80 --name=web1

关于上述命令,有几次参数

  • --port:就是我们内部的端口号
  • --target-get-port:就是暴露外面访问的端口号
  • --name:名称
  • --type:类型

导出发布对应的配置文件

[root@k8s-master ~]$ kubectl expose deployment web --port=80 --type=NodePort --target-port=80 --name=web1 -o yaml > web1.yaml

[root@k8s-master ~]$ cat web1.yaml
apiVersion: v1 # 指定api版本,此值必须在kubectl api-versions中
kind: Service # 指定创建资源的角色/类型
metadata: # 资源的元数据/属性
creationTimestamp: "2021-01-24T12:53:26Z"
labels: # 设定资源的标签
app: web
managedFields:
- apiVersion: v1
fieldsType: FieldsV1
fieldsV1:
f:metadata:
f:labels:
.: {}
f:app: {}
f:spec:
f:externalTrafficPolicy: {}
f:ports:
.: {}
k:{"port":80,"protocol":"TCP"}:
.: {}
f:port: {}
f:protocol: {}
f:targetPort: {}
f:selector:
f:metadata:
f:labels:
.: {}
f:app: {}
f:spec:
f:externalTrafficPolicy: {}
f:ports:
.: {}
k:{"port":80,"protocol":"TCP"}:
.: {}
f:port: {}
f:protocol: {}
f:targetPort: {}
f:selector:
.: {}
f:app: {}
f:sessionAffinity: {}
f:type: {}
manager: kubectl
operation: Update
time: "2021-01-24T12:53:26Z"
name: web1
namespace: default
resourceVersion: "52349"
selfLink: /api/v1/namespaces/default/services/web1
uid: 296d8c14-d397-42d4-b26d-28de0a7d372d
spec:
clusterIP: 10.99.52.163
externalTrafficPolicy: Cluster
ports: #对外发布
- nodePort: 32180
port: 80
protocol: TCP
targetPort: 80
selector:
app: web
sessionAffinity: None
type: NodePort
status:
loadBalancer: {} #对外暴露服务
[root@k8s-master ~]$ kubectl apply -f web1.yaml

可以通过下面的命令来查看对外暴露的服务

[root@k8s-master ~]$  kubectl get pods,svc
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/web-5dcb957ccc-jph2p 1/1 Running 0 11m NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 8h
service/web1 NodePort 10.99.52.163 <none> 80:32180/TCP 6m2s

然后我们访问对应的url,即可看到 nginx了http://192.168.88.11:32180/
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五、升级回滚和弹性伸缩

  • 升级: 假设从版本为1.14 升级到 1.15 ,这就叫应用的升级【升级可以保证服务不中断】
  • 回滚: 从版本1.15 变成 1.14,这就叫应用的回滚
  • 弹性伸缩: 我们根据不同的业务场景,来改变Pod的数量对外提供服务,这就是弹性伸缩

之前创建的pod删除掉

[root@k8s-master ~]# kubectl delete deployment web

5.1 应用升级和回滚

5.1.1 应用升级

首先创建一个 1.14版本的Pod

[root@k8s-master ~]$ vim web.yaml
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:1.14 #指定1.14版本
name: nginx
resources: {}
status: {}

开始创建Pod

[root@k8s-master ~]$ kubectl apply -f web.yaml

在node节点使用docker images命令,就能看到我们成功拉取到了一个 1.14版本的镜像
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使用下面的命令,可以将nginx从 1.14 升级到 1.15

[root@k8s-master ~]$ kubectl set image deployment web nginx=nginx:1.15

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  1. 首先是开始的nginx 1.14版本的Pod在运行,然后 1.15版本的在创建
  2. 然后在1.15版本创建完成后,就会暂停1.14版本
  3. 最后把1.14版本的Pod移除,完成我们的升级

我们在下载 1.15版本,容器就处于ContainerCreating状态,然后下载完成后,就用 1.15版本去替换1.14版本了,这么做的好处就是:升级可以保证服务不中断

5.1.2 查看升级状态

[root@k8s-master ~]$ kubectl rollout status deployment web
deployment "web" successfully rolled out

5.1.3 应用回滚

查看历史版本

[root@k8s-master ~]$ kubectl rollout history deployment web
deployment.apps/web
REVISION CHANGE-CAUSE
1 <none>
2 <none>

回滚到上一个版本

[root@k8s-master ~]$ kubectl rollout undo deployment web
#undo

同时我们还可以回滚到指定版本

[root@k8s-master ~]$ kubectl rollout undo deployment web --to-revision=2

5.2 弹性伸缩

弹性伸缩,也就是我们通过命令一下创建多个副本

[root@k8s-master ~]$ kubectl scale deployment web --replicas=10

[root@k8s-master ~]$ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
web-65b7447c7-28ppk 1/1 Running 0 3m5s
web-65b7447c7-8rspl 1/1 Running 1 6m42s
web-65b7447c7-9mv5n 1/1 Running 0 3m5s
web-65b7447c7-9sqrv 1/1 Running 0 3m5s
web-65b7447c7-c8g9t 1/1 Running 0 3m5s
web-65b7447c7-mczxb 1/1 Running 0 3m5s
web-65b7447c7-nxz2h 1/1 Running 0 3m5s
web-65b7447c7-r6p75 1/1 Running 0 3m5s
web-65b7447c7-vx6mv 1/1 Running 0 3m5s
web-65b7447c7-vzt7s 1/1 Running 0 3m5s