k8s中的pod控制器之Deployment、DaemonSet、StatefulSet

pod控制器分類：
1、ReplicationController
2、ReplicaSet
3、Deployment
4、StatefulSet
5、DaemonSet
6、Job,Cronjob
7、HPA
pod控制器：一般包括3部分
1、標籤選擇器
2、期望的副本數（DaemonSet控制器不需要）
3、pod模板
deploy控制器構建於rs控制器之上，新特性包括：
1、事件和狀態查看
2、回滾
3、版本記錄
4、暫停和啓動
5、支持兩種自動更新方案
Recreate刪除重建
RollingUpdate回滾升級（默認方式）

創建deploy
$ kubectl run --help
$ kubectl run nginx --image=nginx --port=80 --replicas=2 #用命令直接創建
$ kubectl run nginx --image=nginx --port=80 --dry-run -o yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    run: nginx
  name: nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      run: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        run: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80

創建deploy控制器時會自動創建rs控制器，二者具有相同的標籤選擇器
$ kubectl get deploy
nginx 1/1 1 1 7s
$ kubectl get rs

修改pod副本數的方式
1、kubectl edit deploy nginx
2、kubectl scale deploy nginx --replicas=5
3、修改yaml文件

升級pod鏡像的方法：
1、直接修改yaml
2、kubectl edit deploy nginx
3、kubectl set image deploy/nginx nginx=nginx:1.9 --record #升級並記錄，可實現回滾，推薦使用該方法

滾動升級是deployment pod升級時的默認策略，也可以修改默認值
用命令kubectl edit deploy nginx可以查看默認值

  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      run: nginx
  minReadySeconds: 5       #默認看不到，需要手工添加
  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 25%
      maxUnavailable: 25%
    type: RollingUpdate

默認情況下，當6個pod副本需要升級時：Kubernetes 將終止1個實例(625%=1.5個實例，向下捨去=1)，創建3個新實例(625%=1.5個實例，向上舍入=2，加1個實例來彌補1個終止實例=3個實例)，此時總共運行8個副本。一旦新的pod就緒，它將從舊的副本集中終止另外2個實例，以便將部署恢復到所需的副本數，然後重複這個過程，直到部署完成爲止。
minReadySeconds：Kubernetes在等待設置的時間後才進行升級
maxSurge：升級過程中最多可以比原先設置多出的POD數量
maxUnavaible：升級過程中最多有多少個POD處於無法提供服務的狀態

滾動升級相關命令
$ kubectl set image deploy/nginx nginx=nginx:1.7.9 --record
$ kubectl set image deploy/nginx nginx=nginx --record
$ kubectl rollout status deploy nginx #查看升級狀態
$ kubectl rollout pause deployment nginx #升級暫停
$ kubectl rollout resume deployment nginx #恢復升級
$ kubectl describe deploy nginx #查看升級詳情
$ kubectl rollout history deploy/nginx #查看升級歷史
deployment.extensions/nginx
REVISION CHANGE-CAUSE
4 kubectl set image deploy/nginx nginx=nginx:1.7.9 --record=true
5 kubectl set image deploy/nginx nginx=nginx --record=true
$ kubectl rollout history deployment nginx --revision=5
$ kubectl rollout undo deployment/nginx --to-revision=4 #回滾到指定版本
$ kubectl rollout undo deployment nginx-deploy #回滾到前一個版本

顯式指定滾動升級參數

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    run: nginx
  name: nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      run: nginx
    minReadySeconds: 5      
  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1
      maxUnavailable: 1
    type: RollingUpdate
  template:
    metadata:
      labels:
        run: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80

DaemonSet用於在每個Kubernetes節點中將守護進程的副本作爲後臺進程運行，說白了就是在每個節點部署一個Pod副本，當節點加入到Kubernetes集羣中，Pod會被自動調度到該節點上運行。
每個節點有一個ds pod，新加入的節點也會自動生成一個ds pod
ds pod不受調度策略控制
使用DaemonSe場景：
1、集羣存儲守護程序，如glusterd、ceph要部署在每個節點上以提供持久性存儲；
2、節點監視守護進程，如Prometheus監控集羣，可以在每個節點上運行一個node-exporter進程來收集監控節點的信息；
3、日誌收集守護程序，如fluentd或logstash，在每個節點上運行以收集容器的日誌
示例：

kind: DaemonSet
apiVersion: extensions/v1beta1
metadata:
  name: nginx-ds
  labels:
    k8s-app: nginx
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s-app: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.7.9
        name: nginx
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80

無狀態服務（Stateless Service）：所有pod只需要共享一個持久存儲，並不需要每個pod一個持久存儲，並且多個實例對於同一個請求響應的結果是完全一致的
有狀態服務（Stateful Service）：每個pod都需要一個獨立的持久存儲，對於這種類型的資源，我們一般是通過創建一個Headless Service類型的服務來暴露服務，將clusterIP設置爲None就是一個無頭的服務。
1、有狀態服務一般使用pvc模板和存儲類爲每個pod自動生成一對pv和pvc來實現持久化存儲。
2、也可以手動創建pv，然後和利用StatefulSet中的volumeClaimTemplates自動生成的pvc進行配對。

手動創建pv用於StatefulSet
1、創建兩個pv

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv001        #第二個是pv002
  labels:
    release: stable
spec:
  capacity:
    storage: 1Gi
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
  hostPath:
    path: /tmp/data

2、先創建無頭服務

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx
    role: stateful

3、創建StatefulSet pod使用pv

apiVersion: apps/v1beta1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
spec:
  serviceName: "nginx"        #使用上面創建的無頭服務
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
        role: stateful
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: cnych/nginx-slim:0.8
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

volumeClaimTemplates會根據其對應的pv自動生成pvc並自動配對，數量由replicas: 2決定。

使用pvc模板和存儲類自動生成pv和pvc
1、創建存儲類

apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: course-nfs-storage
provisioner: fuseim.pri/ifs

2、先創建無頭服務

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nfs-web
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx
    role: stateful

3、使用存儲類創建StatefulSet pod

apiVersion: apps/v1beta1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: nfs-web
spec:
  serviceName: "nfs-web"         #使用上面創建的無頭服務
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nfs-web
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
      annotations:
        volume.beta.kubernetes.io/storage-class: course-nfs-storage
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
            #storageClassName: course-nfs-storage        使用存儲類
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

會自動生成兩對pv和pvc