一.pod控制器的基础

１.pod概念及分类

Pod是kubernetes的最小管理单元，在kubernetes中，按照pod的创建方式可以将其分为两类：

（１）自主式pod：kubernetes直接创建出来的Pod，这种pod删除后就没有了，也不会重建

（２）控制器创建的pod：kubernetes通过控制器创建的pod，这种pod删除了之后还会自动重建

２.什么是Pod控制器及其功用

Pod控制器，又称之为工作负载 (workload)，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。

３.pod控制器有多种类型

（1）ReplicaSet

①代用户创建指定数量的pod副本，确保pod副本数量符合预期状态，并且支持滚动式自动扩容和缩容功能。取代了原始的ReplicationControllerｐｏｄ控制器

②ReplicaSet主要三个组件组成：

• 用户期望的pod副本数量
• 标签选择器，判断哪个pod归自己管理
• 当现存的pod数量不足，会根据pod资源模板进行新建
• 帮助用户管理无状态的pod资源，精确反应用户定义的目标数量，但是RelicaSet不是直接使用的控制器，而是使用Deployment

（2）Deployment

①工作在ReplicaSet之上，用于管理无状态应用，目前来说最好的控制器，支持滚动更新和回滚功能，还提供声明式配置。

②ReplicaSet 与Deployment 这两个资源对象逐步替换之前RC的作用。

（3）DaemonSet

①用于确保集群中的每一个节点只运行特定的pod副本，通常用于实现系统级后台任务。比如ELK服务

②特性: 服务是无状态的，用于监控服务

③服务必须是守护进程

（4）StatefulSet

①管理有状态应用

②例如mysql服务

（5）Job

一次性的任务，只要完成就立即退出不需要重启或重建

（6）cronjob

周期性任务控制，创建的pod 不需要持续后台运行

4.Pod与控制器之间的关系

（1）controllers概念

在集群管理和运行容器的 pod 对象，pod 通过 label-selector 相关联

Pod 通过控制器实现应用的运维，如伸缩，升级等。

为了更好的解决服务编排的问题，kubernetes在V1.2版本开始，引入了Deployment控制器。值得一提的是，这种控制器并不直接管理pod，而是通过管理ReplicaSet来简介管理Pod，即：Deployment管理ReplicaSet，ReplicaSet管理Pod。所以Deployment比ReplicaSet功能更加强大。

（2）Deployment使用方式及示例

示例需要在创建完pv和pvc基础上做，既是nfs-client-provisioner.yaml、nfs-client-rbac.yaml、nfs-client-storageclass.yaml三个得安装

①Deployment使用方式、功能及使用场景

用于部署无状态应用：微服务spingboud，维护副本数量

管理Pod和ReplicaSet

具有上线部署、副本设定、滚动升级、回滚等功能

提供声明式更新，例如只更新一个新的image

应用场景: web服务

②Deployment示例

mkdir /opt/pod
cd /opt/pod/
＃空跑nginx的yaml文件
kubectl create deployment nginx-demo1 --image=nginx:1.15 --port=80 --replicas=3 --dry-run=client -oyaml > nginx-deployment.yaml

vim nginx-deployment.yamlapiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:labels:app: nginx-demo1name: nginx-demo1
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: nginx-demo1template:metadata:labels:app: nginx-demo1spec:containers:- image: nginx:1.15name: nginxports:- containerPort: 80

kubectl create -f nginx-deployment.yaml

kubectl get pods,deploy,rs

＃查看控制器配置
kubectl edit deployment/nginx-demo1apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:annotations:deployment.kubernetes.io/revision: "1"creationTimestamp: "2021-04-19T08:13:50Z"generation: 1labels:app: nginx					#Deployment资源的标签name: nginx-deploymentnamespace: defaultresourceVersion: "167208"selfLink: /apis/extensions/v1beta1/namespaces/default/deployments/nginx-deploymentuid: d9d3fef9-20d2-4196-95fb-0e21e65af24a
spec:progressDeadlineSeconds: 600replicas: 3					#期望的pod数量，默认是1revisionHistoryLimit: 10selector:matchLabels:app: nginxstrategy:rollingUpdate:maxSurge: 25%				#升级过程中会先启动的新Pod的数量不超过期望的Pod数量的25%，也可以是一个绝对值maxUnavailable: 25%		#升级过程中在新的Pod启动好后销毁的旧Pod的数量不超过期望的Pod数量的25%，也可以是一个绝对值type: RollingUpdate			#滚动升级template:metadata:creationTimestamp: nulllabels:app: nginx				#Pod副本关联的标签spec:containers:- image: nginx:1.15.4				#镜像名称imagePullPolicy: IfNotPresent	#镜像拉取策略name: nginxports:- containerPort: 80				#容器暴露的监听端口protocol: TCPresources: {}terminationMessagePath: /dev/termination-logterminationMessagePolicy: FilednsPolicy: ClusterFirstrestartPolicy: Always				#容器重启策略schedulerName: default-schedulersecurityContext: {}terminationGracePeriodSeconds: 30
......

K8S中nginx服务升级版本——配置文件升级

＃查看历史版本
kubectl rollout history deployment/nginx-demo1
deployment.apps/nginx-demo1 
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>

#查看版本
kubectl get pod -owide
curl -I  10.244.1.16

#配置文件里面修改版本
kubectl edit deployment.apps nginx-demo1

#查看升级后的版本
kubectl get pod -owide
curl -I  10.244.1.17

k8s服务回滚

#查看目前有几个回滚
kubectl rollout history deployment/nginx-demo1

#回滚
kubectl rollout undo deployment nginx-demo1
kubectl get pod -owide
curl -I 10.244.2.13

K8S中nginx服务升级版本——直接更新pod（在副本里面单独升级）

kubectl edit pod nginx-demo1-b8678b89c-2l2d5

（3）SatefulSet使用方式及示例

①SatefulSet使用方式、功能及使用场景

部署有状态应用

稳定的持久化存储，即Pod重新调度后还是能访问到相同的持久化数据，基于PVC来实现

稳定的网络标志，即Pod重新调后其PodName和HostName不变，基于**Headless （没有IP只有DNS主机解析名，无头服务ｐｏｄ名称是唯一的标识不会变）**Service (即没有cluster IP的Service)来实现

有序部署（一个一个部署从０到ｎ－１启动一个个部署），有序扩展，即Pod是有顺序的，在部署或者扩展的时候要依据定义的顺序依次进行(即从0到N-1，在下一个Pod运行之前所有之前的Pod必须都是Running和Ready状态)，基于init containers来实现

有序收缩，有序删除 (是倒序即从N-1到0)

常见的应用场景: 数据库

https://kubernetes,io/docs/concepts/workloads/controllers/statefulset/

如mysq和Tomcat先启动mysql

②SatefulSet示例

• 无头模式

vim svc.yamlapiVersion: v1
kind: Service
metadata:labels:app: sts-svcname: sts-svcnamespace: default
spec:clusterIP: Noneports:- name: httpport: 80protocol: TCPtargetPort: 80selector:app: myapp-ststype: ClusterIP

kubectl apply -f svc.yaml 
kubectl get svc

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: nginxlabels:app: nginx
spec:ports:- port: 80name: webclusterIP: Noneselector:app: nginx
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:name: web
spec:selector:matchLabels:app: nginx # has to match .spec.template.metadata.labelsserviceName: "nginx"replicas: 3 # by default is 1template:metadata:labels:app: nginx # has to match .spec.selector.matchLabelsspec:terminationGracePeriodSeconds: 10containers:- name: nginximage: k8s.gcr.io/nginx-slim:0.8ports:- containerPort: 80name: webvolumeMounts:- name: wwwmountPath: /usr/share/nginx/htmlvolumeClaimTemplates:- metadata:name: wwwspec:accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]storageClassName: "my-storage-class"resources:requests:storage: 1Gi

③StatefulSet的组成

从上面的应用场景可以发现，StatefulSet由以下几个部分组成：
●Headless Service（无头服务）：用于为Pod资源标识符生成可解析的DNS记录。 DNS
●volumeClaimTemplates（存储卷申请模板）：基于静态或动态PV供给方式为Pod资源提供专有的固定存储。
●StatefulSet：用于管控Pod资源。

④为什么要有headless

在deployment中，每一个pod是没有名称，是随机字符串，是无序的。

而statefulset中是要求有序的，每一个pod的名称必须是固定的。

当节点挂了，重建之后的标识符是不变的，每一个节点的节点名称是不能改变的。pod名称是作为pod识别的唯一标识符，必须保证其标识符的稳定并且唯一。
为了实现标识符的稳定，这时候就需要一个headless service 解析直达到pod，还需要给pod配置一个唯一的名称。

⑤为什么要有volumeClainTemplate

大部分有状态副本集都会用到持久存储，比如分布式系统来说，由于数据是不一样的，每个节点都需要自己专用的存储节点。而在 deployment中pod模板中创建的存储卷是一个共享的存储卷，多个pod使用同一个存储卷，而statefulset定义中的每一个pod都不能使用同一个存储卷，由此基于pod模板创建pod是不适应的，这就需要引入volumeClainTemplate，当在使用statefulset创建pod时，会自动生成一个PVC，从而请求绑定一个PV，从而有自己专用的存储卷。

⑥什么是服务发现

服务发现：就是应用服务之间相互定位的过程。
应用场景：
●动态性强：Pod会飘到别的node节点
●更新发布频繁：互联网思维小步快跑，先实现再优化，老板永远是先上线再慢慢优化，先把idea变成产品挣到钱然后再慢慢一点一点优化

●支持自动伸缩：一来大促，肯定是要扩容多个副本
K8S里服务发现的方式—DNS，使K8S集群能够自动关联Service资源的“名称”和“CLUSTER-IP”，从而达到服务被集群自动发现的目的。

⑦实现K8S里DNS功能的插件：

●skyDNS：Kubernetes 1.3之前的版本
●kubeDNS：Kubernetes 1.3至Kubernetes 1.11
●CoreDNS：Kubernetes 1.11开始至今

⑧部署SatefulSet实例

• 安装CoreDNS，仅二进制部署环境需要安装CoreDNS

方法一：
下载链接：https://github.com/kubernetes/kubernetes/blob/master/cluster/addons/dns/coredns/coredns.yaml.basevim transforms2sed.sed
s/__DNS__SERVER__/10.0.0.2/g
s/__DNS__DOMAIN__/cluster.local/g
s/__DNS__MEMORY__LIMIT__/170Mi/g
s/__MACHINE_GENERATED_WARNING__/Warning: This is a file generated from the base underscore template file: coredns.yaml.base/gsed -f transforms2sed.sed coredns.yaml.base > coredns.yaml

方法二：上传 coredns.yaml 文件，如果是kubeadm搭建的K8S就不用上传文件，部署的时候已经安装好了
#查看是否安装coredns
kubectl get pods -n kube-system
#如没安装上传并创建
kubectl create -f coredns.yaml

vim nginx-service.yamlapiVersion: v1  
kind: Service  
metadata:name: nginx-servicelabels:app: nginx  
spec:type: NodePort  ports:- port: 80targetPort: 80  selector:app: nginx#创建
kubectl create -f nginx-service.yaml
#查看
kubectl get svc

vim pod6.yaml apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: dns-test
spec:containers:- name: busyboximage: busybox:1.28.4args:- /bin/sh- -c- sleep 36000restartPolicy: Never

kubectl create -f pod6.yaml 
kubectl get pod

#解析kubernetes和nginx-service名称
[root@master01 pod]# kubectl exec -it dns-test sh
kubectl exec [POD] [COMMAND] is DEPRECATED and will be removed in a future version. Use kubectl exec [POD] -- [COMMAND] instead.
/ # nslookup kubernetes
Server:    10.96.0.10
Address 1: 10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.localName:      kubernetes
Address 1: 10.96.0.1 kubernetes.default.svc.cluster.local
/ # nslookup nginx-service
Server:    10.96.0.10
Address 1: 10.96.0.10 kube-dns.kube-system.svc.cluster.localName:      nginx-service
Address 1: 10.96.116.27 nginx-service.default.svc.cluster.local

• 查看statefulset的定义

kubectl explain statefulsetKIND:     StatefulSet
VERSION:  apps/v1DESCRIPTION:StatefulSet represents a set of pods with consistent identities. Identitiesare defined as: - Network: A single stable DNS and hostname. - Storage: Asmany VolumeClaims as requested. The StatefulSet guarantees that a givennetwork identity will always map to the same storage identity.FIELDS:apiVersion	<string>kind	<string>metadata	<Object>spec	<Object>status	<Object>kubectl explain statefulset.spec
KIND:     StatefulSet
VERSION:  apps/v1RESOURCE: spec <Object>DESCRIPTION:Spec defines the desired identities of pods in this set.A StatefulSetSpec is the specification of a StatefulSet.FIELDS:podManagementPolicy	<string>  #Pod管理策略replicas	<integer>    #副本数量revisionHistoryLimit	<integer>   #历史版本限制selector	<Object> -required-    #选择器，必选项serviceName	<string> -required-  #服务名称，必选项template	<Object> -required-    #模板，必选项updateStrategy	<Object>       #更新策略volumeClaimTemplates	<[]Object>   #存储卷申请模板，必选项

• 清单定义StatefulSet

如上所述，一个完整的 StatefulSet 控制器由一个 Headless Service、一个 StatefulSet 和一个 volumeClaimTemplate 组成。如下资源清单中的定义：

vim app.yamlapiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:name: myapp-sts
spec:serviceName: sts-svcreplicas: 3selector:matchLabels:app: myapp-ststemplate:metadata:labels:app: myapp-stsspec:containers:- name: myappimage: soscscs/myapp:v1ports:- containerPort: 80name: webvolumeMounts:- name: wwwmountPath: /usr/share/nginx/htmlvolumeClaimTemplates:- metadata:name: wwwspec:accessModes: ["ReadWriteOnce"]storageClassName: "nfs-client-storageclass"resources:requests:storage: 2Gi

kubectl apply -f  app.yaml

kubectl get pod

报错：pod创建出现了Pending

#查看创建的过程

kubectl describe pod myapp-0

#出现以下此错误

Events:
Type Reason Age From Message

---

Warning FailedScheduling 7m8s default-scheduler 0/3 nodes are available: 3 pod has unbound immediate PersistentVolumeClaims.
Warning FailedScheduling 7m8s default-scheduler 0/3 nodes are available: 3 pod has unbound immediate PersistentVolumeClaims.

解决报错方案：

#由于 1.20 版本启用了 selfLink，所以 k8s 1.20+ 版本通过 nfs provisioner 动态生成pv会报错，解决方法如下：
vim /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml
spec:
containers:

• command:
  • kube-apiserver
  • –feature-gates=RemoveSelfLink=false #添加这一行注意复制进去格式和配置文件格式一样需要前面添加一个（-）
  • –advertise-address=192.168.198.11
    ————————————————

#查看

kubectl get pod -n kube-system
或
kubectl get pod -n kube-system|grep apiserver

#重新创建并查看

kubectl apply -f /etc/kubernetes/manifests/kube-apiserver.yaml
kubectl get pod -n kube-system|grep apiserver

#查看

kubectl delete pods kube-apiserver -n kube-system
kubectl get pods -n kube-system | grep apiserver

解析上例：由于 StatefulSet 资源依赖于一个实现存在的 Headless 类型的 Service 资源，所以需要先定义一个名为 myapp-svc 的 Headless Service 资源，用于为关联到每个 Pod 资源创建 DNS 资源记录。接着定义了一个名为 myapp 的 StatefulSet 资源，它通过 Pod 模板创建了 3 个 Pod 资源副本，并基于 volumeClaimTemplates 向前面创建的PV进行了请求大小为 2Gi 的专用存储卷。

• 创建pv

stor01节点操作

mkdir -p /data/volumes/v{1,2,3,4,5}vim /etc/exports
/data/volumes/v1 192.168.198.0/24(rw,no_root_squash)
/data/volumes/v2 192.168.198.0/24(rw,no_root_squash)
/data/volumes/v3 192.168.198.0/24(rw,no_root_squash)
/data/volumes/v4 192.168.198.0/24(rw,no_root_squash)
/data/volumes/v5 192.168.198.0/24(rw,no_root_squash)

#检测有没有安装nfs，如没有安装nfs请先安装
rpm -q rpcbind nfs-utilssystemctl restart rpcbind
systemctl restart nfs

exportfs -arv

showmount -e

node节点操作

vim /etc/hosts
192.168.198.14 stor01

• 定义PV

master节点操作

vim pv-demo.yamlapiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv001labels:name: pv001
spec:nfs:path: /data/volumes/v1server: stor01accessModes: ["ReadWriteMany","ReadWriteOnce"]capacity:storage: 1Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv002labels:name: pv002
spec:nfs:path: /data/volumes/v2server: stor01accessModes: ["ReadWriteOnce"]capacity:storage: 2Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv003labels:name: pv003
spec:nfs:path: /data/volumes/v3server: stor01accessModes: ["ReadWriteMany","ReadWriteOnce"]capacity:storage: 2Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv004labels:name: pv004
spec:nfs:path: /data/volumes/v4server: stor01accessModes: ["ReadWriteMany","ReadWriteOnce"]capacity:storage: 2Gi
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: pv005labels:name: pv005
spec:nfs:path: /data/volumes/v5server: stor01accessModes: ["ReadWriteMany","ReadWriteOnce"]capacity:storage: 2Gi

kubectl apply -f pv-demo.yaml

kubectl get pv

vim pod-vol-pvc.yamlapiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:name: mypvcnamespace: default
spec:accessModes: ["ReadWriteMany"]resources:requests:storage: 2Gi
---
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: pod-vol-pvcnamespace: default
spec:containers:- name: myappimage: ikubernetes/myapp:v1volumeMounts:- name: htmlmountPath: /usr/share/nginx/htmlvolumes:- name: htmlpersistentVolumeClaim:claimName: mypvc

kubectl apply -f pod-vol-pvc.yaml

kubectl get pv
kubectl get pvc

• 创建statefulset

vim stateful-demo.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: myapp-svclabels:app: myapp-svc
spec:ports:- port: 80name: webclusterIP: Noneselector:app: myapp-pod
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:name: myapp
spec:serviceName: myapp-svcreplicas: 3selector:matchLabels:app: myapp-podtemplate:metadata:labels:app: myapp-podspec:containers:- name: myappimage: ikubernetes/myapp:v1ports:- containerPort: 80name: webvolumeMounts:- name: myappdatamountPath: /usr/share/nginx/htmlvolumeClaimTemplates:- metadata:name: myappdataannotations:          #动态PV创建时，使用annotations在PVC里声明一个StorageClass对象的标识进行关联volume.beta.kubernetes.io/storage-class: nfs-client-storageclassspec:accessModes: ["ReadWriteOnce"]resources:requests:storage: 2Gi

kubectl apply -f stateful-demo.yaml 

#查看创建的无头服务myapp-svc
kubectl get svc

#查看statefulset
kubectl get sts    

NAME DESIRED CURRENT AGE
myapp 3 3 55s

#查看pvc绑定
kubectl get pvc   

NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
myappdata-myapp-0 Bound pv002 2Gi RWO 1m
myappdata-myapp-1 Bound pv003 2Gi RWO,RWX 1m
myappdata-myapp-2 Bound pv004 2Gi RWO,RWX 1m

#查看pv绑定
kubectl get pv    

NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
pv001 1Gi RWO,RWX Retain Available 6m
pv002 2Gi RWO Retain Bound default/myappdata-myapp-0 6m
pv003 2Gi RWO,RWX Retain Bound default/myappdata-myapp-1 6m
pv004 2Gi RWO,RWX Retain Bound default/myappdata-myapp-2 6m
pv005 2Gi RWO,RWX Retain Available 6m

#查看Pod信息
kubectl get pods   

NAME READY STATUS RESTARTS AGE
myapp-0 1/1 Running 0 2m
myapp-1 1/1 Running 0 2m
myapp-2 1/1 Running 0 2m

kubectl delete -f stateful-demo.yaml

＃当删除的时候是从myapp-2开始进行删除的，关闭是逆向关闭
kubectl get pods -w

＃此时PVC依旧存在的，再重新创建pod时，依旧会重新去绑定原来的pvc
kubectl apply -f stateful-demo.yaml

kubectl get pvc

NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
myappdata-myapp-0 Bound pv002 2Gi RWO 5m
myappdata-myapp-1 Bound pv003 2Gi RWO,RWX 5m
myappdata-myapp-2 Bound pv004 2Gi RWO,RWX

• StatefulSet滚动更新

StatefulSet 控制器将在 StatefulSet 中删除并重新创建每个 Pod。它将以与 Pod 终止相同的顺序进行（从最大的序数到最小的序数），每次更新一个 Pod。在更新其前身之前，它将等待正在更新的 Pod 状态变成正在运行并就绪。如下操作的滚动更新是按照2-0的顺序更新。

#修改image版本为v2
vim stateful-demo.yaml 
image: ikubernetes/myapp:v2

kubectl apply -f stateful-demo.yaml

#查看滚动更新的过程
kubectl get pods -w   

NAME READY STATUS RESTARTS AGE
myapp-0 1/1 Running 0 29s
myapp-1 1/1 Running 0 27s
myapp-2 0/1 Terminating 0 26s
myapp-2 0/1 Terminating 0 30s
myapp-2 0/1 Terminating 0 30s
myapp-2 0/1 Pending 0 0s
myapp-2 0/1 Pending 0 0s
myapp-2 0/1 ContainerCreating 0 0s
myapp-2 1/1 Running 0 31s
myapp-1 1/1 Terminating 0 62s
myapp-1 0/1 Terminating 0 63s
myapp-1 0/1 Terminating 0 66s
myapp-1 0/1 Terminating 0 67s
myapp-1 0/1 Pending 0 0s
myapp-1 0/1 Pending 0 0s
myapp-1 0/1 ContainerCreating 0 0s
myapp-1 1/1 Running 0 30s
myapp-0 1/1 Terminating 0 99s
myapp-0 0/1 Terminating 0 100s
myapp-0 0/1 Terminating 0 101s
myapp-0 0/1 Terminating 0 101s
myapp-0 0/1 Pending 0 0s
myapp-0 0/1 Pending 0 0s
myapp-0 0/1 ContainerCreating 0 0s
myapp-0 1/1 Running 0 1s

在创建的每一个Pod中，每一个pod自己的名称都是可以被解析的
kubectl exec -it myapp-0 /bin/sh

Name: myapp-0.myapp-svc.default.svc.cluster.local
Address 1: 10.244.2.27 myapp-0.myapp-svc.default.svc.cluster.local
/ # nslookup myapp-1.myapp-svc.default.svc.cluster.local
nslookup: can’t resolve ‘(null)’: Name does not resolve

Name: myapp-1.myapp-svc.default.svc.cluster.local
Address 1: 10.244.1.14 myapp-1.myapp-svc.default.svc.cluster.local
/ # nslookup myapp-2.myapp-svc.default.svc.cluster.local
nslookup: can’t resolve ‘(null)’: Name does not resolve

Name: myapp-2.myapp-svc.default.svc.cluster.local
Address 1: 10.244.2.26 myapp-2.myapp-svc.default.svc.cluster.local

从上面的解析，我们可以看到在容器当中可以通过对Pod的名称进行解析到ip。其解析的域名格式如下：
(pod_name).(service_name).(namespace_name).svc.cluster.local

vim pod6.yaml 
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: dns-test
spec:containers:- name: busyboximage: busybox:1.28.4args:- /bin/sh- -c- sleep 36000restartPolicy: Never

vim sts.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: nginxlabels:app: nginx
spec:ports:- port: 80name: webselector:app: nginx
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:name: nginx-statefulset
spec:serviceName: nginxreplicas: 3selector:matchLabels:app: nginxtemplate:metadata:labels:app: nginxspec:containers:- name: nginximage: nginx:latestports:- containerPort: 80

kubectl apply -f sts.yaml
kubectl apply -f pod6.yaml

kubectl get pods,svc

kubectl exec -it dns-test sh/ # nslookup nginx-statefulset-0.nginx.default.svc.cluster.local
/ # nslookup nginx-statefulset-1.nginx.default.svc.cluster.local
/ # nslookup nginx-statefulset-2.nginx.default.svc.cluster.local#可以使用以下查看解析的信息
vim /etc/resolv.confexit

kubectl exec -it nginx-statefulset-0 bash/# curl nginx-statefulset-0.nginx
/# curl nginx-statefulset-1.nginx
/# curl nginx-statefulset-2.nginxexit


• statefulset扩展伸缩

kubectl scale sts nginx-statefulset --replicas=4  #扩容副本增加到4个，默认值就是一个

kubectl get pods -w  #动态查看扩容

kubectl get pv  #查看pv绑定

kubectl patch sts nginx-statefulset -p '{"spec":{"replicas":2}}'  #打补丁方式缩容kubectl get pods -w  #动态查看缩容

（4）DaemonSet使用方式及实例

ELK，zabbix，普罗米修斯监控，数据变动可用这个控制器，数据库暴露可以用这个暴露

①DaemonSet使用方式

（1）DaemonSet 确保全部（或者一些）Node 上运行一个 Pod 的副本。当有 Node 加入集群时，也会为他们新增一个 Pod 。当有 Node 从集群移除时，这些 Pod 也会被回收。删除 DaemonSet 将会删除它创建的所有 Pod。

（2）使用 DaemonSet 的一些典型用法：

●运行集群存储 daemon，例如在每个 Node 上运行 glusterd、ceph。
●在每个 Node 上运行日志收集 daemon，例如fluentd、logstash。
●在每个 Node 上运行监控 daemon，例如 Prometheus Node Exporter、collectd、Datadog 代理、New Relic 代理，或 Ganglia gmond。
应用场景：Agent
//官方案例（监控）
https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/daemonset/

②DaemonSet示例

vim ds.yaml apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:name: nginx-daemonsetlabels:app: nginx
spec:selector:matchLabels:app: nginxtemplate:metadata:labels:app: nginxspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.15.4ports:- containerPort: 80

kubectl apply -f ds.yaml

#DaemonSet会在每个node节点都创建一个Pod
kubectl get pods
nginx-daemonset-2kcfd                     1/1     Running             0          90s
nginx-daemonset-gcqvp                     1/1     Running             0          90s

（5）Job使用方式及实例

①Job使用方式

常用于运行那些仅需要执行一次的任务
应用场景：数据库迁移、批处理脚本、kube-bench扫描、离线数据处理，视频解码等业务
https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/jobs-run-to-completion/

②Job示例

vim job.yamlapiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:name: pi
spec:template:spec:containers:- name: piimage: perlcommand: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]restartPolicy: NeverbackoffLimit: 4

参数解释
.spec.template.spec.restartPolicy该属性拥有三个候选值：OnFailure，Never和Always。默认值为Always。它主要用于描述Pod内容器的重启策略。在Job中只能将此属性设置为OnFailure或Never，否则Job将不间断运行。

.spec.backoffLimit用于设置job失败后进行重试的次数，默认值为6。默认情况下，除非Pod失败或容器异常退出，Job任务将不间断的重试，此时Job遵循 .spec.backoffLimit上述说明。一旦.spec.backoffLimit达到，作业将被标记为失败。

#在所有node节点下载perl镜像，因为镜像比较大，所以建议提前下载好
docker pull perl

kubectl apply -f job.yaml 

kubectl get pods
pi-zqljx                                  1/1     Running             0          7s

#结果输出到控制台
kubectl logs pi-zqljx
3.14159265......

#清除job资源
kubectl delete -f job.yaml 

#backoffLimit
vim job-limit.yamlapiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:name: busybox
spec:template:spec:containers:- name: busyboximage: busyboximagePullPolicy: IfNotPresentcommand: ["/bin/sh", "-c", "sleep 10;date;exit 1"]restartPolicy: NeverbackoffLimit: 2

kubectl apply -f job-limit.yaml

kubectl get job,pods

kubectl describe job busybox
......
Warning  BackoffLimitExceeded  43s    job-controller  Job has reached the specified backoff limit

（6）CronJob使用方式及实例

①CronJob使用方式

周期性任务，像Linux的Crontab一样。
周期性任务
应用场景：通知，备份
https://kubernetes.io/docs/tasks/job/automated-tasks-with-cron-jobs/

②CronJob实例

#每分钟打印hello
vim cronjob.yamlapiVersion: batch/v1beta1
kind: CronJob
metadata:name: hello
spec:schedule: "*/1 * * * *"jobTemplate:spec:template:spec:containers:- name: helloimage: busyboximagePullPolicy: IfNotPresentargs:- /bin/sh- -c- date; echo Hello from the Kubernetes clusterrestartPolicy: OnFailure

cronjob其它可用参数的配置
spec:
concurrencyPolicy: Allow #要保留的失败的完成作业数（默认为1）
schedule: ‘*/1 * * * *’ #作业时间表。在此示例中，作业将每分钟运行一次
startingDeadlineSeconds: 15 #pod必须在规定时间后的15秒内开始执行，若超过该时间未执行，则任务将不运行，且标记失败
successfulJobsHistoryLimit: 3 #要保留的成功完成的作业数（默认为3）
terminationGracePeriodSeconds: 30 #job存活时间 默认不设置为永久
jobTemplate: #作业模板。这类似于工作示例

kubectl create -f cronjob.yaml 

kubectl get cronjob
NAME    SCHEDULE      SUSPEND   ACTIVE   LAST SCHEDULE   AGE
hello   */1 * * * *   False     1        14s             42s

kubectl get pods
NAME                     READY   STATUS      RESTARTS   AGE
hello-1695712200-dvhvg                    0/1     Completed           0          2m4s
hello-1695712260-qmg9f                    0/1     Completed           0          64s
hello-1695712320-9q54t                    0/1     Completed           0          4s

kubectl logs hello-1695712200-dvhvg
Tue Sep 26 07:10:08 UTC 2023
Hello from the Kubernetes cluster

//如果报错：Error from server (Forbidden): Forbidden (user=system:anonymous, verb=get, resource=nodes, subresource=proxy) ( pods/log hello-1621587780-c7v54)
//解决办法：绑定一个cluster-admin的权限
kubectl create clusterrolebinding system:anonymous --clusterrole=cluster-admin --user=system:anonymous

总：

1.pod控制器

pod控制器是用于管理一组pod的运行状态，pod控制器可以确保pod以一定的数量和副本数运行，并能够处理不同pod启动和终止的情况。pod控制器还可以通过升级pod的镜像版本来实现应用程序的更新和扩展。

2.pod控制分类

（1）deployment

①部署无状态应用的，管理RelicaSet（RS）和pod创建pod，维护pod副本的数目与期望值相同

②创建和删除pod是并行执行的，升级时是先创建一部分再删除一部分

（2)statusfulSet

①部署有状态的应用的

• 每个pod的唯一且变得，且每个pod拥有自己专属的持久化存储（基于PVC和PV）

• K8S集群内部可以通过，还可以通过（pod_name）.（service_name）.（namespace_name）.svc .cluster.local解析出pod的IP（基于headless service 和 coreDNS）

②创建和删除pod是有序的（串行运行的）

• 升级时也是串行执行的，会删除旧的pod，再创建新的pod，删除和升级时逆执行的（先从标识符号最大的n-1）开始，一直到最小的【0】
• 创建时升序执行的（表示序号从【0】到n-1

（3)DaemonSet

①理论上可以在K8S集群的所有node节点上创建相同的pod（不论node节点什么时候加入到K8S集群），但是会受到node节点上的污点影响（有污点就不会在节点上）

（4）Job

①部署一次性任务的pod，正藏完成之后容器立即退出并不会重启容器（restarPolicy不设置Always），也不会重建pod，异常完成后会重建pod重试任务，重建次数根据backofflimit配置指定（默认6次）

（5）crontab

①周期性的部署任务的pod，正常完成后容器立即退出不会重启容器（restarPolicy不设置Always），也不会重建pod，scheduler 配置周期性的时间表。