K8S：控制器解析

Kubernetes（简称K8s）控制器是用于管理和维护集群中资源状态的关键组件。它们通过监控集群的公共状态，并致力于将当前状态转变为期望状态。

有状态与无状态

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ReplicationController (RC)（V1.11废除）

  • 作用：确保指定数量的 Pod 副本始终处于运行状态。如果某个 Pod 停止运行，ReplicationController 会创建一个新的 Pod 来取代它。
  • 解析：ReplicationController 通过 replicas 参数指定所需的副本数量，并根据定义的 Pod 模板自动生成和管理这些 Pod。

ReplicaSet (RS)

  • 作用：ReplicaSet 是 ReplicationController 的增强版，主要区别在于它支持 Pod 的标签选择器（Label Selector）。同样，它也用于保证一组 Pod 的副本数量。

  • 解析：ReplicaSet 通过标签选择器来确定哪些 Pod 需要进行管理，并根据定义的 Pod 模板来创建或删除 Pod。

    注意：RC与RS都位于控制平面中，通过 kube-controller-manager进行管理。主要职责都是保证Pod以指定数量运行在集群里运行。集群架构中，ReplicationController 和 ReplicaSet 都会监控与其关联的 Pod 的状态，如果有 Pod 异常退出或被删除，控制器会自动创建新的 Pod 来替代它。它们通常与 Deployment 一起使用，负责在底层直接管理 Pod，而 Deployment 则提供更高层次的功能（如滚动更新、回滚）。

Deployment

  • 作用：管理无状态应用的部署，支持滚动更新、版本回滚等特性，是最常用的控制器之一。

  • 解析：Deployment 在后台创建 ReplicaSet，并通过调整 ReplicaSet 来实现滚动更新或回滚操作，从而确保应用的高可用性和无缝升级。
    注意：Delopyment在进行滚动更新或回滚时都会新创建一个RS，在新RS中每创建一个Pod便停止旧RS中的一个Pod，直到完全停止旧RS中的Pod，但是最终并不会删除旧的RS与旧Pod，因为要支持回滚。

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StatefulSet

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  • 作用：用于管理有状态应用，例如需要持久化数据的数据库。它保证 Pod 的顺序启动、唯一性和稳定的网络标识。
  • 解析：StatefulSet 为每个 Pod 赋予一个稳定的标识符，并维护 Pod 的顺序。适合需要稳定存储的应用程序，比如 MySQL、Cassandra 等。

DaemonSet

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  • 作用：确保集群中的每个节点上都运行一个特定的 Pod，常用于部署日志收集、监控等系统级应用。
  • 解析：DaemonSet 确保集群中每个节点上都有一个指定的 Pod 运行，当有新节点加入时，DaemonSet 会自动在新节点上部署 Pod。

Job

  • 作用：用于一次性任务的管理，确保任务成功完成。常用于批处理任务。
  • 解析：Job 创建一个或多个 Pod 来执行任务，并在任务完成后终止 Pod。它保证任务至少成功执行一次。

CronJob

  • 作用：定时执行任务，类似于 Linux 系统中的 Cron 任务调度器。
  • 解析：CronJob 定期创建 Job 来执行任务，适合周期性任务的调度管理，例如定期备份、日志清理、定时报告生成等。

控制器的使用

在 Kubernetes YAML 文件中，通过 kind 字段指定使用的控制器类型。不同的控制器有不同的 kind 值。

apiVersion: apps/v1  # API版本，因控制器而异
kind: Deployment     # 这里指定了使用 Deployment 控制器
metadata:
  name: my-deployment
spec:
  replicas: 3        # 副本数量
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
    spec:
      containers:
      - name: my-container
        image: nginx

Service与Ingress

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