kubernetes之ReplicaSet

1.什么是ReplicaSet?

  • 1.1ReplicaSet 的目的是维护一组在任何时候都处于运行状态的 Pod 副本的稳定集合。 因此,它通常用来保证给定数量的、完全相同的 Pod 的可用性。
  • 1.2在kubernetes环境中,通过RelicaSet这种资源对象就可以为我们实现集群的高可用。ReplicaSet(RS)的主要作用就是为了维持一组Pod副本的运行,保证一定数量的Pod在集群正常运行,RelicaSet Controller会持续监听它控制的这些Pod的运行状态,以及数量,保证应用集群高可用。例如:现在节点有Pod挂掉了,控制器会一直监视Pod的数量,发现少了一个Pod,它会挑选一台合适的节点给我们拉起来,始终维持总数不变。不需要我们手动去处理,系统自己会为我们处理。
  • 1.3ReplicaSet和Deployment联合起来控制无状态应用。ReplicaSet并不是我们直接应该使用的控制器,虽然说它是一个非常重要的基础的控制器。而更加高级的抽象的也是我们使用最多的控制器叫Deployment。借助一到多个ReplicaSet便捷的管理Pod。从某种意义来讲,Deployment是ReplicaSet控制器。Deployment控制器在定义的时候却不定义与Replicaset有任何关系。定义的所有内容都是Pod模板。Pod副本之类的。也就对用户而言,即便我们使用Deployment控制器,用户即便使用的是ReplicaSet控制器,用户对中间的Replicaset甚至无从感知的。
    正确的管理方式是Deployment->ReplicaSet->Pod。
  • 1.4官方文档:​​https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/workloads/controllers/replicaset/​

2.RepliicaSet的组成部分

2.1 ReplicaSet控制器包含了3个基本的组成部分;
1.Selector:标签选择器,匹配并关联Pod对象,并加入控制器的管理;
2.Replicas:期望的副本数,期望在集群所运行的Pod的数量;
3.template:Pod模板,其实就是Pod的规范,相当于把一个Pod的描述以模板嵌套进了ReplicaSet;

3.ReplicaSet的资源规范

ReplicaSet配置文件示例:
apiVersion: apps/v1 # 所在群组是apps/v1群组和Deployment一样;
kind: ReplicaSet # 资源类型为ReplicaSet;
metadata:
name: # Pod的名称;
namespace: # Pod所在的Namespace,默认是Default;
spec:
minReadySeconds <integer> # Pod就绪后多少秒内任一容器无Crash方可视为"就绪"
replicas <integer> # 期望的Pod副本数,默认为1。如果期望Pod的副本数增加,只需要更改replicas的数字即可。如果你写2个,创建的Pod就是根据Template定义的规范去运行起来的。Pod启动后就会被我们标签选择器所管理,进而被我们RS所管理。
selector: # 这里的标签选择器与Service的标签选择器是不一样的,不是选择器的功能不一样,而是选择器的格式不同;
matchExpressions <[]Object>
matchLabels <map[string]string>
template: # 定义Pod的模板,用来描述Pod的详情;比如定义Containers、Images、Resoucre、Lifecycle,把它做成一个模板。
metadata:
labels: # 定义Pod的标签,
spec:

4.RelicaSet配置示例

root@kubernetes-master01:~# cat nginx-test-replicas.yaml 
apiVersion: apps/v1 # API版本
kind: ReplicaSet # 资源类型
metadata:
name: nginx-rs # RS控制器名称
namespace: default # 名称空间
spec: # 定义RS规范
replicas: 2 # 定义的副本数,如果我们觉得副本数量太小,可以在这里定义副本数,也可以通过命令的方式来扩缩容。
minReadySeconds: 20 # Pod就绪后多少秒内任一容器无Crash方可视为"就绪"
selector: # 标签选择器
matchLabels:
app: nginx-test
template: # Pod的模板
metadata:
labels:
app: nginx-test # 标签匹配上面的Selector
spec:
containers: # 定义容器
- name: nginx # Containers Name
image: nginx # Containers Images
ports: # 定义容器的端口
- name: http
containerPort: 80 # 容器的端口为80

# 创建Pod
root@kubernetes-master01:~# kubectl apply -f nginx-test-replicas.yaml
replicaset.apps/nginx-rs created

# 这两个副本都能提供服务且是相同的服务。
root@kubernetes-master01:~# kubectl get pods -l app=nginx-test
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-rs-542db 1/1 Running 0 2m1s
nginx-rs-hcxh9 1/1 Running 0 2m1s

# ReplicaSet可以简写为rs,写replicaset或者rs都可以。
root@kubernetes-master01:~# kubectl get rs nginx-rs
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
nginx-rs 2 2 2 85s
# DESIRED:期望是2个Pod
# CURRENT:正常运行是2个
# READY: 正在运行是2个
# AGE:运行时间

# 如果我把某一个Pod删除以后,控制器是自己会创建Pod的。ReplicaSet会始终维持与我们所期望的副本数保持一致;
root@kubernetes-master01:~# kubectl delete pods nginx-rs-hcxh9
pod "nginx-rs-hcxh9" deleted

# 可以发现一个已经重建。或者通过describe来查看
root@kubernetes-master01:~# kubectl get pods -l app=nginx-test
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-rs-542db 1/1 Running 0 7m32s
nginx-rs-n8995 1/1 Running 0 5s

# 我们也可以通过describe RS来查看我们Pod被重建的信息,通过Events可以看到一个Pod被重建n8995;
root@kubernetes-master01:~# kubectl describe rs nginx-rs
Name: nginx-rs
Namespace: default
Selector: app=nginx-test
Labels: <none>
Annotations: <none>
Replicas: 2 current / 2 desired
Pods Status: 2 Running / 0 Waiting / 0 Succeeded / 0 Failed
Pod Template:
Labels: app=nginx-test
Containers:
nginx:
Image: nginx
Port: 80/TCP
Host Port: 0/TCP
Environment: <none>
Mounts: <none>
Volumes: <none>
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal SuccessfulCreate 56m replicaset-controller Created pod: nginx-rs-542db
Normal SuccessfulCreate 56m replicaset-controller Created pod: nginx-rs-hcxh9
Normal SuccessfulCreate 48m replicaset-controller Created pod: nginx-rs-n8995

# 提供正常的访问是没有问题的。
root@kubernetes-master01:~# curl 10.244.4.133
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
html { color-scheme: light dark; }
body { width: 35em; margin: 0 auto;
font-family: Tahoma, Verdana, Arial, sans-serif; }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!</h1>
<p>If you see this page, the nginx web server is successfully installed and
working. Further configuration is required.</p>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for using nginx.</em></p>
</body>
</html>

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