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【Kubernetes资源篇】Replicaset控制器入门实战详解

replicaset

一、ReplicaSet 控制器介绍

官方中文参考文档:

ReplicaSet是k8s中一种资源对象,简写 rs用于管理Pod副本数量和健康状态,在spec.replicas 字段中可以定义Pod副本数量,ReplicaSet会始终保持Pod在指定数量,当发现Pod数量大于副本数量时,会移除多出的Pod,当发现Pod小于副本数量会自动创建Pod,使其始终维护在副本数量,此外,ReplicaSet还会监控Pod的健康状态,如果某个Pod出现故障,ReplicaSet会自动替换它

ReplicaSet特点如下:

  • 自动化管理:ReplicaSet可以自动地创建、删除和更新Pod副本,以确保指定数量的Pod副本一直在运行。
  • 健康检查:ReplicaSet会定期检查Pod的健康状态,并根据需要重启或替换不健康的Pod。
  • 水平扩展:通过增加或减少Pod副本的数量,可以实现应用程序的水平扩展,以满足不同的负载需求。
  • 选择器:ReplicaSet使用标签选择器来选择要管理的Pod副本。
  • 有状态管理:ReplicaSet可以管理有状态的应用程序,例如数据库,以确保数据的一致性和可用性。
  • 更新:不支持滚动更新,需要手动删除旧Pod实现更新

ReplicaSet常用字段解释:

apiVersion: apps/v1      # RS版本
kind: ReplicaSet         # 定义RS资源类型  
metadata:                # RS元数据
  name: nginx-replicaset # RS名称
  namespace: default     # RS命名空间
  labels:                # RS标签
    app: web
    env: uat
spec: 
  replicas: 3            # 关联Pod副本数量
  selector:              
    matchLabels:         # 关联具有app=web的Pod
      app: web
  template:              # Pod模板
    metadata:            # Pod元数据
      namespace: default # Pod命名空间
      labels:            # Pod标签
        app: web
        env: uat
    spec:
      containers:        # Pod定义容器
      - name: web-nginx  # 容器名称
        image: nginx     # 容器使用镜像
        imagePullPolicy: IfNotPresent  # 容器镜像下载策略
        ports:         
        - containerPort: 80            # 容器内端口
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二、ReplicaSet案例

1、Pod副本扩缩容案例

通过修改 spec.replicas 值来进行动态扩容、缩容,使用 nginx镜像定义副本数量 3,并添加了一些必要的探测,如下:

cat replicaset.yaml 

---
apiVersion: apps/v1     
kind: ReplicaSet 
metadata:                
  name: nginx-replicaset
  namespace: default   
  labels:               
    app: web
spec: 
  replicas: 3           
  selector:              
    matchLabels:       
      app: web
  template:             
    metadata:            
      namespace: default 
      labels:            
        app: web
    spec:
      containers:       
      - name: web-nginx 
        image: nginx:1.18.0
        imagePullPolicy: IfNotPresent  
        ports:         
        - containerPort: 80 
        startupProbe:
          tcpSocket:
            port: 80
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /index.html
            port: 80
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /index.html
            port: 80
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执行YAML文件:

kubectl apply -f replicaset.yaml 
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查看Pod、RS状态,是否创建且正常:

kubectl get rs,pod -l app=web
  • 1

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ZNCdEd20-1685257135299)(D:\MD归档文档\IMG\image-20230528133211004.png)]

当我们删除Pod时,RS会自动为我们创建出来,RS会始终维护Pod数量为3 删除命令如下:

kubectl delete pod nginx-replicaset-7mh2r
  • 1

动态扩容副本数量,更新副本数量为5:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2AHacQTU-1685257135300)(D:\MD归档文档\IMG\image-20230528133458570.png)]

重新 apply 一下 YAML文件:

kubectl apply -f replicaset.yaml 
  • 1

验证,Pod数量:

kubectl get pod -l app=web
  • 1

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-E4AEtJpV-1685257135301)(D:\MD归档文档\IMG\image-20230528133646092.png)]

缩容也是同样操作,更改replicas数值重新apply一下即可,此处省略。

2、Pod更新版本案例

所需镜像下载地址

ReplicaSet,不支持动态更新,只能是通过删除旧Pod方式,案例演示如下:

使用 web:v1 镜像 创建ReplicaSet资源

cat replicaset.yaml 
---
apiVersion: apps/v1     
kind: ReplicaSet 
metadata:                
  name: nginx-replicaset
  namespace: default   
  labels:               
    app: web
spec: 
  replicas: 3          
  selector:              
    matchLabels:       
      app: web
  template:             
    metadata:            
      namespace: default 
      labels:            
        app: web
    spec:
      containers:       
      - name: web-nginx 
        image: web:v1     # V1 镜像
        imagePullPolicy: IfNotPresent  
        ports:         
        - containerPort: 80 
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执行文件:

kubectl apply -f replicaset.yaml
kubectl get pod -l app=web
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查看PodIP地址,并访问:

kubectl describe pod nginx-replicaset-wht6q|grep IP
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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xeRqOgj6-1685257135302)(D:\MD归档文档\IMG\image-20230528144500659.png)]

根据以上更新使用 web:v2 镜像:

编辑上面 YAML 文件 只更改镜像版本即可如下图:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-uWGTenzq-1685257135302)(D:\MD归档文档\IMG\image-20230528144647385.png)]

执行文件:

kubectl apply -f replicaset.yaml
kubectl get pod -l app=web
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注意,此时curl Pod返回内容依旧是 旧版Pod内容,需要手动删除旧Pod资源,RS会自动创建Pod,自动创建的Pod才会使用新的镜像

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pXMdKw2n-1685257135302)(D:\MD归档文档\IMG\image-20230528145222569.png)]

删除Pod,根据自己当前环境pod名称进行删除:

kubectl delete pod nginx-replicaset-ff5pl nginx-replicaset-rvr9k nginx-replicaset-wht6q
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删除后,RS会自动创建,查看新的Pod:

kubectl get pod -l app=web
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访问Pod:

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-lfXPHJsB-1685257135303)(D:\MD归档文档\IMG\image-20230528145620136.png)]

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