Pod控制器&调度&Service

WorkLoad

控制器又称工作负载是用于实现管理pod的中间层，确保pod资源符合预期的状态，pod的资源出现故障时，会尝试进行重启，当根据重启策略无效，则会重新新建pod的资源。

1.写配置文件

vi /opt/deploy.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: mysql
  namespace: demo
spec:
  replicas: 1	#指定Pod副本数
  selector:		#指定Pod的选择器
    matchLabels:
      app: mysql
  template:
    metadata:
      labels:	#给Pod打label
        app: mysql
    spec:
      hostNetwork: true	
...

2.部署

kubectl create -f deploy.yaml
kubectl -n demo get deploy
#kubectl -n demo scale deploy myblog --replicas=2
   添加副本

服务更新

kubectl -n demo apply -f deploy-myblog.yaml
kubectl -n demo edit deploy myblog
kubectl set image deploy myblog myblog=192.168.188.8:5000/myblog:v2 --record

更新策略

...
spec:
  replicas: 2	#指定Pod副本数
  selector:		#指定Pod的选择器
    matchLabels:
      app: myblog
  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 25%
    #最大激增数,计算时向上取整,更新过程中最多会有replicas + maxSurge个pod
      maxUnavailable: 25%
  #最多有几个pod处于无法服务状态
    type: RollingUpdate		#指定更新方式为滚动更新，默认策略，通过get deploy yaml查看
    ...

服务回滚

通过滚动升级的策略可以平滑的升级Deployment，若升级出现问题，需要最快且最好的方式回退到上一次能够提供正常工作的版本。为此K8S提供了回滚机制。

kubectl create -f deploy-myblog.yaml --record     #记录回滚
kubectl -n demo rollout history deploy myblog     #查看记录
kubectl -n demo rollout undo deploy myblog --to-revision=1   #回滚到具体REVISION

Kubernetes调度

NodeSelector

 nodeSelector:  
    component: mysql

NodeAffinity

节点亲和性，分为两种，软策略和硬策略。软策略，若未满足，可忽略。硬策略，必须满足。

K8S操作符：

In：在某个列表中
NotIn：不在某个列表中
Gt：大于某个值
Lt：小于某个值
Exists：存在
DoesNotExist：不存在

 affinity:
          nodeAffinity:
            requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
  #硬策略
                nodeSelectorTerms:
                - matchExpressions:
                    - key: kubernetes.io/hostname
                      operator: NotIn
                      values:
                        - 192.168.136.128
                        - 192.168.136.132
            preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
 #软策略
                - weight: 1
                  preference:
                    matchExpressions:
                    - key: disktype
                      operator: In
                      values:
                        - ssd
                        - sas

污点与容忍

污点是Node的一个属性，设置了污点后，是不会将Pod调度到这个Node上的。同样给Pod设置了个属性容忍，只要Pod能够容忍Node上的污点，那么可把Pod调度过去。

污点设置

kubectl taint node [node_name] key=value:[effect]   
#创建
      其中[effect] 可取值： [ NoSchedule | PreferNoSchedule | NoExecute ]
       NoSchedule：一定不能被调度。
       PreferNoSchedule：尽量不要调度。
       NoExecute：不仅不会调度，还会驱逐Node上已有的Pod。
  示例：kubectl taint node slave1 smoke=true:NoSchedule
kubectl taint node [node_name] key=value:[effect]-  #删除

Pod容忍污点示例

tolerations:
      - key: "smoke" 
        operator: "Equal"  #如果操作符为Exists，那么value属性可省略,不指定operator，默认为Equal
        value: "true"
        effect: "NoSchedule"
      - key: "drunk" 
        operator: "Equal"  #如果操作符为Exists，那么value属性可省略,不指定operator，默认为Equal
        value: "true"
        effect: "NoSchedule"

Service

Cluster IP

service是一组pod的服务抽象，相当于一组pod的LB，负责将请求分发给对应的pod。service会为这个LB提供一个IP，一般称为cluster IP 。使用Service对象，通过selector进行标签选择，找到对应的Pod。

1.写配置文件

vi /opt/svc_myblog.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myblog
  namespace: demo
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 8002
  selector:
    app: myblog
  type: ClusterIP

2.部署

kubectl -n demo create -f svc-myblog.yaml
kubectl -n demo get svc         #查看空间的ClusterIP 
kubectl -n demo describe svc myblog   #查看容器详情

NodePort

cluster-ip为虚拟地址，只能在k8s集群内部进行访问，集群外部如果访问内部服务，实现方式之一为使用NodePort方式。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: myblog
  namespace: demo
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 8002
  selector:
    app: myblog
  type: NodePort

服务发现

组件之间可以通过定义的Service名称实现通信。

案例

vi /opt/mysql.yaml
#hostNetwork: true
vi /opt/configmap.yaml
data:
  MYSQL_HOST: "mysql"	# 此处ip替换为mysql
  MYSQL_PORT: "3306"
kubectl -n demo apply -f configmap.yaml
kubectl -n demo apply -f mysql.yaml

Kube-proxy

运行在每个节点上，监听 API Server 中服务对象的变化，再通过创建流量路由规则来实现网络的转发。

User space, 让 Kube-Proxy 在用户空间监听一个端口，所有的 Service 都转发到这个端口，然后 Kube-Proxy 在内部应用层对其进行转发，所有报文都走一遍用户态，性能不高，k8s v1.2版本后废弃。
Iptables, 通过各个node节点上的iptables规则来实现service的负载均衡，但是随着service数量的增大，iptables模式由于线性查找匹配、全量更新等特点，其性能会显著下降。
IPVS，与iptables同样基于Netfilter，但是采用的hash表，因此当service数量达到一定规模时，hash查表的速度优势就会显现出来，从而提高service的服务性能。

iptables-save |grep  "demo/mysql"
iptables-save |grep 'KUBE-SVC-EF7Z4L6MLBBDKFLJ'
iptables-save |grep 'KUBE-SEP-OEVU4IRXYVEBQBXB'

Ingress

实现七层的负载均衡,借助于Ingress，Ingress控制器的实现方式有很多，比如nginx, Contour, Haproxy, trafik, Istio。

安装

wget https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/ingress-nginx/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yaml
vi mandatory.yaml
hostNetwork: true #添加为host模式
nodeSelector:
  ingress: "true"  #替换此处，来决定将ingress部署在哪些机器

使用

kubectl create -f mandatory.yaml
vi /opt/ingress.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: myblog
  namespace: demo
spec:
  rules:
  - host: myblog.devops.cn
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: myblog
          servicePort: 80
kubectl create -f ingress.yaml