當(dāng)前位置：首頁(yè) > 编程资源 > 编程问答 >内容正文

编程问答

ReplicaSet

發(fā)布時(shí)間：2024/3/7 编程问答 37 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 ReplicaSet 小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.

實(shí)驗(yàn)環(huán)境

實(shí)驗(yàn)環(huán)境： 1、win10,vmwrokstation虛機(jī)； 2、k8s集群：3臺(tái)centos7.6 1810虛機(jī)，1個(gè)master節(jié)點(diǎn),2個(gè)node節(jié)點(diǎn)k8s version：v1.22.2containerd://1.5.5

實(shí)驗(yàn)軟件(無)

1、ReplicaSet 控制器

前面我們一起學(xué)習(xí)了 Pod 的原理和一些基本使用，但是在實(shí)際使用的時(shí)候并不會(huì)直接使用 Pod，而是會(huì)使用各種控制器來滿足我們的需求，Kubernetes 中運(yùn)行了一系列控制器來確保集群的當(dāng)前狀態(tài)與期望狀態(tài)保持一致，它們就是 Kubernetes 的大腦/心臟。例如，ReplicaSet 控制器負(fù)責(zé)維護(hù)集群中運(yùn)行的 Pod 數(shù)量；Node 控制器負(fù)責(zé)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，并在節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)做出響應(yīng)。總而言之，在 Kubernetes 中，每個(gè)控制器只負(fù)責(zé)某種類型的特定資源。

2、控制器

注意理解下關(guān)于控制器的描述：

Kubernetes 控制器會(huì)監(jiān)聽資源的創(chuàng)建/更新/刪除事件，并觸發(fā) Reconcile 調(diào)諧函數(shù)作為響應(yīng)，整個(gè)調(diào)整過程被稱作 “Reconcile Loop”（調(diào)諧循環(huán)）或者 “Sync Loop”（同步循環(huán)）。**Reconcile 是一個(gè)使用資源對(duì)象的命名空間和資源對(duì)象名稱來調(diào)用的函數(shù)，使得資源對(duì)象的實(shí)際狀態(tài)與資源清單中定義的狀態(tài)保持一致。調(diào)用完成后，Reconcile 會(huì)將資源對(duì)象的狀態(tài)更新為當(dāng)前實(shí)際狀態(tài)。**我們可以用下面的一段偽代碼來表示這個(gè)過程：

for {desired := getDesiredState() // 期望的狀態(tài)current := getCurrentState() // 當(dāng)前實(shí)際狀態(tài)if current == desired { // 如果狀態(tài)一致則什么都不做// nothing to do} else { // 如果狀態(tài)不一致則調(diào)整編排，到一致為止// change current to desired status} }

這個(gè)編排模型就是 Kubernetes 項(xiàng)目中的一個(gè)通用編排模式，即：控制循環(huán)（control loop）。

3、ReplicaSet

假如我們現(xiàn)在有一個(gè) Pod 正在提供線上的服務(wù)，我們來想想一下我們可能會(huì)遇到的一些場(chǎng)景：

某次運(yùn)營(yíng)活動(dòng)非常成功，網(wǎng)站訪問量突然暴增
運(yùn)行當(dāng)前 Pod 的節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障了，Pod 不能正常提供服務(wù)了

第一種情況，可能比較好應(yīng)對(duì)，活動(dòng)之前我們可以大概計(jì)算下會(huì)有多大的訪問量，提前多啟動(dòng)幾個(gè) Pod 副本，活動(dòng)結(jié)束后再把多余的 Pod 殺掉，雖然有點(diǎn)麻煩，但是還是能夠應(yīng)對(duì)這種情況的。

第二種情況，可能某天夜里收到大量報(bào)警說服務(wù)掛了，然后起來打開電腦在另外的節(jié)點(diǎn)上重新啟動(dòng)一個(gè)新的 Pod，問題可以解決。

但是如果我們都人工的去解決遇到的這些問題，似乎又回到了以前刀耕火種的時(shí)代了是吧？如果有一種工具能夠來幫助我們自動(dòng)管理 Pod 就好了，Pod 掛了自動(dòng)幫我在合適的節(jié)點(diǎn)上重新啟動(dòng)一個(gè) Pod，這樣是不是遇到上面的問題我們都不需要手動(dòng)去解決了。

而 ReplicaSet 這種資源對(duì)象就可以來幫助我們實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，ReplicaSet（RS）的主要作用就是維持一組 Pod 副本的運(yùn)行，保證一定數(shù)量的 Pod 在集群中正常運(yùn)行，ReplicaSet 控制器會(huì)持續(xù)監(jiān)聽它所控制的這些 Pod 的運(yùn)行狀態(tài)，在 Pod 發(fā)送故障數(shù)量減少或者增加時(shí)會(huì)觸發(fā)調(diào)諧過程，始終保持副本數(shù)量一定。

??實(shí)驗(yàn)測(cè)試：

實(shí)驗(yàn)日期：2021年11月8日21:25:39

和 Pod 一樣我們?nèi)匀贿€是通過 YAML 文件來描述我們的 ReplicaSet 資源對(duì)象，如下 YAML 文件是一個(gè)常見的 ReplicaSet 定義：

[root@master1 ~]#vim nginx-rs.yaml

# nginx-rs.yaml apiVersion: apps/v1 kind: ReplicaSet metadata:name: nginx-rsnamespace: default spec:replicas: 3 # 期望的 Pod 副本數(shù)量，默認(rèn)值為1selector: # Label Selector，必須匹配被管理的Pod的標(biāo)簽matchLabels:app: nginxtemplate: # Pod 模板metadata: #Pod名稱會(huì)根據(jù)rs的name自動(dòng)生成labels:app: nginxspec:containers:- name: nginximage: nginxports:- containerPort: 80

上面的 YAML 文件結(jié)構(gòu)和我們之前定義的 Pod 看上去沒太大兩樣，有常見的 apiVersion、kind、metadata，在 spec 下面描述 ReplicaSet 的基本信息，其中包含3個(gè)重要內(nèi)容：

replias：表示期望的 Pod 的副本數(shù)量
selector：Label Selector，用來匹配要控制的 Pod 標(biāo)簽，需要和下面的 Pod 模板中的標(biāo)簽一致
template：Pod 模板，實(shí)際上就是以前我們定義的 Pod 內(nèi)容，相當(dāng)于把一個(gè) Pod 的描述以模板的形式嵌入到了 ReplicaSet 中來。

Pod 模板：

Pod 模板這個(gè)概念非常重要，因?yàn)楹竺嫖覀冎v解到的大多數(shù)控制器，都會(huì)使用 Pod 模板來統(tǒng)一定義它所要管理的 Pod。更有意思的是，我們還會(huì)看到其他類型的對(duì)象模板，比如Volume 的模板等。

上面就是我們定義的一個(gè)普通的 ReplicaSet 資源清單文件，ReplicaSet 控制器會(huì)通過定義的 Label Selector 標(biāo)簽去查找集群中的 Pod 對(duì)象：

我們直接來創(chuàng)建上面的資源對(duì)象：

[root@master1 ~]#kubectl apply -f nginx-rs.yaml replicaset.apps/nginx-rs created [root@master1 ~]#kubectl get rs NAME DESIRED CURRENT READY AGE nginx-rs 3 3 3 46s [root@master1 ~]#

通過查看 RS 可以看到當(dāng)前資源對(duì)象的描述信息，包括DESIRED、CURRENT、READY的狀態(tài)值，創(chuàng)建完成后，可以利用如下命令查看下 Pod 列表：

[root@master1 ~]#kubectl get po -l app=nginx NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-rs-7btxg 1/1 Running 0 82s nginx-rs-gfhzx 1/1 Running 0 82s nginx-rs-v8rrb 1/1 Running 0 82s [root@master1 ~]#

可以看到現(xiàn)在有 3 個(gè) Pod，這 3 個(gè) Pod 就是我們?cè)?RS 中聲明的 3 個(gè)副本，比如我們刪除其中一個(gè) Pod：

[root@master1 ~]#kubectl delete pod nginx-rs-v8rrb pod "nginx-rs-v8rrb" deleted

然后再查看 Pod 列表：

[root@master1 ~]#kubectl get po -l app=nginx NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-rs-7btxg 1/1 Running 0 2m28s nginx-rs-gfhzx 1/1 Running 0 2m28s nginx-rs-xxplf 1/1 Running 0 28s [root@master1 ~]#

可以看到又重新出現(xiàn)了一個(gè) Pod，這個(gè)就是上面我們所說的 ReplicaSet 控制器為我們做的工作，我們?cè)?YAML 文件中聲明了 3 個(gè)副本，然后現(xiàn)在我們刪除了一個(gè)副本，就變成了兩個(gè)，這個(gè)時(shí)候 ReplicaSet 控制器監(jiān)控到控制的 Pod 數(shù)量和期望的 3 不一致，所以就需要啟動(dòng)一個(gè)新的 Pod 來保持 3 個(gè)副本，這個(gè)過程上面我們說了就是調(diào)諧的過程。同樣可以查看 RS 的描述信息來查看到相關(guān)的事件信息：

[root@master1 ~]#kubectl describe rs nginx-rs Name: nginx-rs Namespace: default Selector: app=nginx Labels: <none> Annotations: <none> Replicas: 3 current / 3 desired Pods Status: 3 Running / 0 Waiting / 0 Succeeded / 0 Failed Pod Template:Labels: app=nginxContainers:nginx:Image: nginxPort: 80/TCPHost Port: 0/TCPEnvironment: <none>Mounts: <none>Volumes: <none> Events:Type Reason Age From Message---- ------ ---- ---- -------Normal SuccessfulCreate 3m31s replicaset-controller Created pod: nginx-rs-v8rrbNormal SuccessfulCreate 3m31s replicaset-controller Created pod: nginx-rs-7btxgNormal SuccessfulCreate 3m31s replicaset-controller Created pod: nginx-rs-gfhzxNormal SuccessfulCreate 91s replicaset-controller Created pod: nginx-rs-xxplf [root@master1 ~]#

可以發(fā)現(xiàn)最開始通過 ReplicaSet 控制器創(chuàng)建了 3 個(gè) Pod，后面我們刪除了 Pod 后， ReplicaSet 控制器又為我們創(chuàng)建了一個(gè) Pod，和上面我們的描述是一致的。如果這個(gè)時(shí)候我們把 RS 資源對(duì)象的 Pod 副本更改為 2 spec.replicas=2，這個(gè)時(shí)候我們來更新下資源對(duì)象：

[root@master1 ~]#vim nginx-rs.yaml …… spec:8 replicas: 2 #修改pod副本數(shù)為29 selector:10 matchLabels:11 app: nginx …… [root@master1 ~]#kubectl apply -f nginx-rs.yaml replicaset.apps/nginx-rs configured [root@master1 ~]#[root@master1 ~]#kubectl get rs NAME DESIRED CURRENT READY AGE nginx-rs 2 2 2 5m38s [root@master1 ~]#kubectl describe rs nginx-rs Name: nginx-rs Namespace: default Selector: app=nginx Labels: <none> Annotations: <none> Replicas: 2 current / 2 desired Pods Status: 2 Running / 0 Waiting / 0 Succeeded / 0 Failed Pod Template:Labels: app=nginxContainers:nginx:Image: nginxPort: 80/TCPHost Port: 0/TCPEnvironment: <none>Mounts: <none>Volumes: <none> Events:Type Reason Age From Message---- ------ ---- ---- -------Normal SuccessfulCreate 5m43s replicaset-controller Created pod: nginx-rs-v8rrbNormal SuccessfulCreate 5m43s replicaset-controller Created pod: nginx-rs-7btxgNormal SuccessfulCreate 5m43s replicaset-controller Created pod: nginx-rs-gfhzxNormal SuccessfulCreate 3m43s replicaset-controller Created pod: nginx-rs-xxplfNormal SuccessfulDelete 19s replicaset-controller Deleted pod: nginx-rs-xxplf [root@master1 ~]#

可以看到 Replicaset 控制器在發(fā)現(xiàn)我們的資源聲明中副本數(shù)變更為 2 后，就主動(dòng)去刪除了一個(gè) Pod，這樣副本數(shù)就和期望的始終保持一致了：

[root@master1 ~]#kubectl get po -l app=nginx NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-rs-7btxg 1/1 Running 0 6m12s nginx-rs-gfhzx 1/1 Running 0 6m12s [root@master1 ~]#

我們可以隨便查看一個(gè) Pod 的描述信息可以看到這個(gè) Pod 的所屬控制器信息：

[root@master1 ~]#kubectl get po -l app=nginx NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-rs-7btxg 1/1 Running 0 6m50s nginx-rs-gfhzx 1/1 Running 0 6m50s [root@master1 ~]#kubectl describe pod nginx-rs-gfhzx Name: nginx-rs-gfhzx Namespace: default Priority: 0 Node: node2/172.29.9.53 Start Time: Mon, 08 Nov 2021 21:30:03 +0800 Labels: app=nginx Annotations: <none> Status: Running IP: 10.244.2.13 IPs:IP: 10.244.2.13 Controlled By: ReplicaSet/nginx-rs #從這里可以看到，這個(gè)pod是被ReplicaSet/nginx-rs控制； …… [root@master1 ~]#

注意：

**另外被 ReplicaSet 持有的 Pod 有一個(gè) metadata.ownerReferences 指針指向當(dāng)前的 ReplicaSet，表示當(dāng)前 Pod 的所有者，這個(gè)引用主要會(huì)被集群中的垃圾收集器使用以清理失去所有者的 Pod 對(duì)象。**這個(gè) ownerReferences 和數(shù)據(jù)庫(kù)中的外鍵是不是非常類似。可以通過將 Pod 資源描述信息導(dǎo)出查看：

[root@master1 ~]#kubectl get po -l app=nginx NAME READY STATUS RESTARTS AGE nginx-rs-7btxg 1/1 Running 0 8m48s nginx-rs-gfhzx 1/1 Running 0 8m48s[root@master1 ~]#kubectl edit pod nginx-rs-gfhzx 或者 [root@master1 ~]#kubectl get po nginx-rs-gfhzx -oyamlownerReferences:- apiVersion: apps/v1blockOwnerDeletion: truecontroller: truekind: ReplicaSetname: nginx-rsuid: e1b9d63b-6be5-4a9f-b565-1d8eea92c727

我們可以看到 Pod 中有一個(gè) metadata.ownerReferences 的字段指向了 ReplicaSet 資源對(duì)象。如果要徹底刪除 Pod，我們就只能刪除 RS 對(duì)象：

[root@master1 ~]#kubectl delete rs nginx-rs replicaset.apps "nginx-rs" deleted [root@master1 ~]#kubectl get rs,pod No resources found in default namespace. [root@master1 ~]#或者：執(zhí)行 kubectl delete -f nginx-rs.yaml或者：你如果想徹底刪除pod，就需要把rs給刪除掉或者把rs里的副本數(shù)改為0；

這就是 ReplicaSet 對(duì)象的基本使用。

實(shí)驗(yàn)到此結(jié)束。

4、Replication Controller（可以不看）

Replication Controller 簡(jiǎn)稱 RC，實(shí)際上 RC 和 RS 的功能幾乎一致，RS 算是對(duì) RC 的改進(jìn)，目前唯一的一個(gè)區(qū)別就是 RC 只支持基于等式的 selector（env=dev或environment!=qa），但 RS 還支持基于集合的 selector（version in (v1.0, v2.0)），這對(duì)復(fù)雜的運(yùn)維管理就非常方便了。

比如上面資源對(duì)象如果我們要使用 RC 的話，對(duì)應(yīng)的 selector 是這樣的：

selector:app: nginx

RC 只支持單個(gè) Label 的等式，而 RS 中的 Label Selector 支持 matchLabels 和 matchExpressions 兩種形式：

selector:matchLabels:app: nginx--- selector:matchExpressions: # 該選擇器要求 Pod 包含名為 app 的標(biāo)簽- key: appoperator: Invalues: # 并且標(biāo)簽的值必須是 nginx- nginx

總的來說 RS 是新一代的 RC，所以以后我們不使用 RC，直接使用 RS 即可，他們的功能都是一致的，但是實(shí)際上在實(shí)際使用中我們也不會(huì)直接使用 RS，而是使用更上層的類似于 Deployment 這樣的資源對(duì)象。

注意，一般，還是matchLabels用的多一些。

關(guān)于我

我的博客主旨：我希望每一個(gè)人拿著我的博客都可以做出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，先把實(shí)驗(yàn)做出來，然后再結(jié)合理論知識(shí)更深層次去理解技術(shù)點(diǎn)，這樣學(xué)習(xí)起來才有樂趣和動(dòng)力。并且，我的博客內(nèi)容步驟是很完整的，也分享源碼和實(shí)驗(yàn)用到的軟件，希望能和大家一起共同進(jìn)步！

各位小伙伴在實(shí)際操作過程中如有什么疑問，可隨時(shí)聯(lián)系本人免費(fèi)幫您解決問題：

個(gè)人微信二維碼：x2675263825 （舍得）， qq：2675263825。

個(gè)人博客地址：www.onlyonexl.cn

個(gè)人微信公眾號(hào)：云原生架構(gòu)師實(shí)戰(zhàn)

個(gè)人csdn

https://blog.csdn.net/weixin_39246554?spm=1010.2135.3001.5421

最后

? 好了，關(guān)于ReplicaSet實(shí)驗(yàn)就到這里了，感謝大家閱讀，最后貼上我女神的photo，祝大家生活快樂，每天都過的有意義哦，我們下期見！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ReplicaSet的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。

ReplicaSet

上一篇： C语言求π的近似值
下一篇：基于结构光扫描的生物芯片快速彩色质量监管

生活随笔