K8S企业级应用与DaemonSet实战解析

发布于:2025-08-15 ⋅ 阅读:(14) ⋅ 点赞:(0)

目录

一、概述

二、YAML文件详解

三、企业应用案例

3.1 环境准备

3.2 扩缩容

3.3 滚动更新

3.4 回滚

四、自定义更新策略

4.1类型

4.2 设置方式

4.3 配置案例

一、 DaemonSet 概述

DaemonSet 工作原理

Daemonset 典型的应用场景

DaemonSet 与 Deployment 的区别

二、DaemonSet 资源清单文件编写技巧

清单模版

三、DaemonSet 使用案例


一、概述

Deployment为Pod和ReplicaSet提供了一个声明式定义(declarative)方法,用来替代以前的ReplicationController来方便的管理应用。

典型的应用场景包括:

  • 定义Deployment来创建Pod和ReplicaSet

  • 滚动升级和回滚应用

  • 扩容和缩容

  • 暂停和继续Deployment更新

Deployment表示用户对K8S集群的一次更新操作。Deployment是一个比RS( Replica Set, RS) 应用模型更广的 API 对象,可以是创建一个新的服务,更新一个新的服务,也可以是滚动升级一个服务。滚动升级一个服务,实际是创建一个新的RS,然后逐渐将新 RS 中副本数增加到理想状态,将旧RS中的副本数减少到0的复合操作。

这样一个复合操作用一个RS是不好描述的,所以用一个更通用的Deployment来描述。以K8S的发展方向,未来对所有长期伺服型的业务的管理,都会通过Deployment来管理。

二、YAML文件详解

apiVersion: apps/v1 #接口版本
kind: Deployment                 #接口类型
metadata:
  name: cango-demo               #Deployment名称
  namespace: cango-prd           #命名空间
  labels:
    app: cango-demo              #标签
spec:
  replicas: 3
  selector:
   matchLabels:
    app: cango-demo  #匹配模板中label
   strategy:
    rollingUpdate:  ##由于replicas为3,则整个升级,pod个数在2-4个之间
      maxSurge: 1      #滚动升级时会先启动1个pod
      maxUnavailable: 1 #滚动升级时允许的最大Unavailable的pod个数
  template:         
    metadata:
      labels:
        app: cango-demo  #模板名称必填
    sepc: #定义容器模板,该模板可以包含多个容器
      containers:                                                                   
        - name: cango-demo1                                                           #镜像名称
          image: swr.cn-east-2.myhuaweicloud.com/cango-prd/cango-demo:0.0.1-SNAPSHOT #镜像地址
          command: [ "/bin/sh","-c","cat /etc/config/path/to/special-key" ]    #启动命令
          args:                                                                #启动参数
            - '-storage.local.retention=$(STORAGE_RETENTION)'
            - '-storage.local.memory-chunks=$(STORAGE_MEMORY_CHUNKS)'
            - '-config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml'
            - '-alertmanager.url=http://alertmanager:9093/alertmanager'
            - '-web.external-url=$(EXTERNAL_URL)'
    #如果command和args均没有写,那么用Docker默认的配置。
    #如果command写了,但args没有写,那么Docker默认的配置会被忽略而且仅仅执行.yaml文件的command(不带任何参数的)。
    #如果command没写,但args写了,那么Docker默认配置的ENTRYPOINT的命令行会被执行,但是调用的参数是.yaml中的args。
    #如果如果command和args都写了,那么Docker默认的配置被忽略,使用.yaml的配置。
          imagePullPolicy: IfNotPresent  #如果不存在则拉取
          livenessProbe:       #表示container是否处于live状态。如果LivenessProbe失败,LivenessProbe将会通知kubelet对应的container不健康了。随后kubelet将kill掉container,并根据RestarPolicy进行进一步的操作。默认情况下LivenessProbe在第一次检测之前初始化值为Success,如果container没有提供LivenessProbe,则也认为是Success;
            httpGet:
              path: /health #如果没有心跳检测接口就为/
              port: 8080
              scheme: HTTP
            initialDelaySeconds: 60 ##启动后延时多久开始运行检测
            timeoutSeconds: 5
            successThreshold: 1
            failureThreshold: 5
          readinessProbe:
            httpGet:
              path: /health #如果没有心跳检测接口就为/
              port: 8080
              scheme: HTTP
            initialDelaySeconds: 30 ##启动后延时多久开始运行检测
            timeoutSeconds: 5
            successThreshold: 1
            failureThreshold: 5
          resources:              ##CPU内存限制
            requests:
              cpu: 2
              memory: 2048Mi
            limits:
              cpu: 2
              memory: 2048Mi
          env:                    ##通过环境变量的方式,直接传递pod=自定义Linux OS环境变量
            - name: LOCAL_KEY     #本地Key
              value: value
            - name: CONFIG_MAP_KEY  #局策略可使用configMap的配置Key,
              valueFrom:
                configMapKeyRef:
                  name: special-config   #configmap中找到name为special-config
                  key: special.type      #找到name为special-config里data下的key
          ports:
            - name: http
              containerPort: 8080 #对service暴露端口
          volumeMounts:     #挂载volumes中定义的磁盘
          - name: log-cache
            mountPath: /tmp/log
          - name: sdb       #普通用法,该卷跟随容器销毁,挂载一个目录
            mountPath: /data/media    
          - name: nfs-client-root    #直接挂载硬盘方法,如挂载下面的nfs目录到/mnt/nfs
            mountPath: /mnt/nfs
          - name: example-volume-config  #高级用法第1种,将ConfigMap的log-script,backup-script分别挂载到/etc/config目录下的一个相对路径path/to/...下,如果存在同名文件,直接覆盖。
            mountPath: /etc/config       
          - name: rbd-pvc                #高级用法第2中,挂载PVC(PresistentVolumeClaim)
​
#使用volume将ConfigMap作为文件或目录直接挂载,其中每一个key-value键值对都会生成一个文件,key为文件名,value为内容,
  volumes:  # 定义磁盘给上面volumeMounts挂载
  - name: log-cache
    emptyDir: {}
  - name: sdb  #挂载宿主机上面的目录
    hostPath:
      path: /any/path/it/will/be/replaced
  - name: example-volume-config  # 供ConfigMap文件内容到指定路径使用
    configMap:
      name: example-volume-config  #ConfigMap中名称
      items:
      - key: log-script           #ConfigMap中的Key
        path: path/to/log-script  #指定目录下的一个相对路径path/to/log-script
      - key: backup-script        #ConfigMap中的Key
        path: path/to/backup-script  #指定目录下的一个相对路径path/to/backup-script
  - name: nfs-client-root         #供挂载NFS存储类型
    nfs:
      server: 10.42.0.55          #NFS服务器地址
      path: /opt/public           #showmount -e 看一下路径
  - name: rbd-pvc                 #挂载PVC磁盘
    persistentVolumeClaim:
      claimName: rbd-pvc1         #挂载已经申请的pvc磁盘

三、企业应用案例

3.1 环境准备

创建my-blue.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: mydm
spec:
 replicas: 3
 selector:
  matchLabels:
   app: myapp-blue #匹配模板中label
 template:
  metadata:
   labels:
    app: myapp-blue
  spec:
   containers:
   - name: myapp-blue
     image: janakiramm/myapp:v1
     imagePullPolicy: IfNotPresent
     ports:
     - containerPort: 80

创建访问service my-blue-service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-blue
spec:
  selector:
    app: myapp-blue
  type: NodePort 
  ports:
  - port: 80
    nodePort: 30030
    targetPort: 80

提交对应的资源清单

[root@k8s-master01 ~]# kubectl apply -f my-blue.yaml
[root@k8s-master01 ~]# kubectl apply -f my-blue-service.yaml
#查看对应的资源
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get pod
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS        AGE
mydm-7755b9f55f-7h2nb     1/1     Running   0               69s
mydm-7755b9f55f-bj9gf     1/1     Running   0               69s
mydm-7755b9f55f-hjckc     1/1     Running   0               69s
mydm-7755b9f55f-lfvrd     1/1     Running   0               69s
mydm-7755b9f55f-lxzw4     1/1     Running   0               69s
mydm-7755b9f55f-v74w8     1/1     Running   0               69s
[root@k8s-master01 ~]# kubectl get svc
NAME                 TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
service-blue         NodePort    10.10.157.201   <none>        80:30030/TCP     87s

3.2 扩缩容

修改对应的yaml文件中的replicas的数量

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: mydm
spec:
 replicas: 5
 selector:
  matchLabels:
   app: myapp-blue #匹配模板中label
 template:
  metadata:
   labels:
    app: myapp-blue
  spec:
   containers:
   - name: myapp-blue
     image: janakiramm/myapp:v1
     imagePullPolicy: IfNotPresent
     ports:
     - containerPort: 80

3.3 滚动更新

修改对应的yaml文件中的image信息

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
 name: mydm
spec:
 replicas: 3
 selector:
  matchLabels:
   app: myapp-blue #匹配模板中label
 template:
  metadata:
   labels:
    app: myapp-blue
  spec:
   containers:
   - name: myapp-blue
     image: janakiramm/myapp:v2
     imagePullPolicy: IfNotPresent
     ports:
     - containerPort: 80

3.4 回滚

查看历史版本

[root@k8s-master01 ~]# kubectl  rollout history deployment name

回滚操作

[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout undo deployment name --to-revision=1

四、自定义更新策略

4.1类型

  • maxSurge:和期望的副本数比,超过期望副本数最大比例(或最大值),这个值调的越大,副本更新速度越快。

  • maxUnavailable:和期望的副本数比,不可用副本数最大比例(或最大值),这个值越小,越能保证服务稳定,更新越平滑;

4.2 设置方式

  1. 按数量

  • maxUnavailable: [0, 副本数]

  • maxSurge: [0, 副本数]

  • 注两者不能同时为0。

  1. 按比例

  • maxUnavailable: [0%, 100%] 向下取整,比如10个副本,5%的话==0.5个,但计算按照0个;

  • maxSurge: [0%, 100%] 向上取整,比如10个副本,5%的话==0.5个,但计算按照1个;

  • 两者不能同时为0。

4.3 配置案例

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp-v1
spec:
  replicas: 3
  selector:
   matchLabels:
    app: myapp
    version: v1
  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1
      maxUnavailable: 1
  template:
   metadata:
    labels:
     app: myapp
     version: v1
   spec:
    containers:
    - name: myapp
      image: janakiramm/myapp:v1
      imagePullPolicy: IfNotPresent
      ports:
      - containerPort: 80

一、 DaemonSet 概述

     DaemonSet 控制器能够确保 k8s 集群所有的节点都运行一个相同的 pod 副本,当向 k8s 集群中增加 node 节点时,这个 node 节点也会自动创建一个 pod 副本,当 node 节点从 集群移除,这些 pod 也会自动删除;删除 Daemonset 也会删除它们创建的 pod

DaemonSet 工作原理

 daemonset 的控制器会监听 kuberntes 的 daemonset 对象、pod 对象、node 对象,这些被监听的对象之变动,就会触发 syncLoop 循环让 kubernetes 集群朝着 daemonset 对象描述的状态进行演进。

Daemonset 典型的应用场景

在集群的每个节点上运行存储,比如:glusterd 或 ceph。 在每个节点上运行日志收集组件,比如:flunentd 、 logstash、filebeat 等。 在每个节点上运行监控组件,比如:Prometheus、 Node Exporter 、collectd 等。

DaemonSet 与 Deployment 的区别

Deployment 部署的副本 Pod 会分布在各个 Node 上,每个 Node 都可能运行好几个副本。

DaemonSet 的不同之处在于:每个 Node 上最多只能运行一个副本。

二、DaemonSet 资源清单文件编写技巧

[root@k8s-master01 ~]# kubectl explain ds
字段 作用
apiVersion 当前资源使用的 api 版本,跟 VERSION: apps/v1 保持 一致
kind 资源类型,跟 KIND: DaemonSet 保持一致
metadata 元数据,定义 DaemonSet 名字的
spec 定义容器的
status 状态信息,不能改
[root@k8s-master01 ~]# kubectl  explain ds.spec
字段 作用
minReadySeconds 当新的 pod 启动几秒种后,再 kill 掉旧的 pod。
revisionHistoryLimit 历史版本
selector -required- 用于匹配 pod 的标签选择器
template -required- 定义 Pod 的模板,基于这个模板定义的所有 pod 是一样的
updateStrategy daemonset 的升级策略
[root@k8s-master01 ~]# kubectl  explain ds.spec.template
字段 作用
containers 容器配置列表。每个元素都描述了一个要运行在Pod内的容器。
initContainers 化容器配置列表。这些容器在主容器之前运行,用于设置环境或执行预备工作。
ephemeralContainers 临时容器配置列表。这些容器是临时的,仅在Pod运行时存在。
restartPolicy Pod的重启策略。可以是Always、OnFailure或Never。
terminationGracePeriodSeconds 优雅终止周期,以秒为单位。在强制终止Pod前,系统将等待此周期内的终止。
activeDeadlineSeconds Pod活动的截止时间,超过此时间系统将杀死Pod。
dnsPolicy Pod的DNS策略,可以是ClusterFirst、ClusterFirstWithHostNet、Default或None。
Context Pod的安全上下文,用于设置Pod的安全相关属性,如RBAC规则、SELinux标签等。
schedulerName 调度器名称,用于指定用于调度Pod的特定调度器。
tolerations Pod容忍的污点,用于允许Pod调度到有特定污点的节点上。
affinity Pod的亲和性设置,用于指定Pod偏好或必须运行的节点属性。
hostNetwork 如果设置为true,P将使用主机的网络命名空间。
imagePullSecrets 用于获取镜像的密钥,这些密钥会被注入到Pod中。
configMap ConfigMap的名称和键值对列表,用于注入配置数据到Pod
secret Secret的名称和键值对列表,用于注入敏感数据到Pod。
volumeMounts 卷挂载配置列表,用于指定Pod中容器如何挂载卷。
volumes 卷配置列表,为Pod中的容器存储卷。

清单模版

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: pod-controller                      # ds名称                      
  labels:                                   # 给ds打标签
    controller: daemonset
spec:
  revisionHistoryLimit: 3                   # 保留历史版本数量,默认为10
  updateStrategy:                           # Pod更新策略,默认是RollingUpdate
    type: RollingUpdate                     # 滚动更新策略。另一种是OnDelete,其没有子属性配置参数 
    rollingUpdate:                          # 当type为RollingUpdate的时候生效,为其配置参数
      maxSurge: 25%                         # 升级过程中可以超过期望的Pod的最大数量,可以为百分比,也可以为整数。默认是25%
      maxUnavailable: 25%                   # 升级过程中最大不可用状态的Pod数量,可以为百分比,也可以为整数。默认是25%
  selector:                                 # 选择器,通过该控制器管理哪些pod
    matchLabels:                            # Labels匹配规则。和matchExpressions类似
      app: nginx-pod                        ###或者
    matchExpressions:                     # Expressions匹配规则。和matchLabels类似 
      - {key: app, operator: 'In', values: ["nginx-pod"]} 
  template:                                 # pod副本创建模板。属性和Pod的属性一样
     metadata:
       labels:
         app: nginx-pod
     spec:
       containers:
         - name: nginx
           image: nginx:latest
           ports:
             - name: nginx-port
               containerPort: 80
               protocol: TCP

三、DaemonSet 使用案例

[root@k8s-master01 ~]# cat pod-controller.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: pod-controller
  labels:
    controller: daemonset
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-pod
  template:
     metadata:
       labels:
         app: nginx-pod
     spec:
       containers:
         - name: nginx
           image: nginx:latest
           ports:
             - name: nginx-port
               containerPort: 80
               protocol: TCP 
##查看
[root@k8s-master01 ~]# kubectl apply -f pod-controller.yaml 
daemonset.apps/pod-controller created