Kubernetes学习之路（十三）之Pod控制器--DaemonSet

时间  2019-11-07
标签 kubernetes 学习 之路 十三 pod 控制器 daemonset 繁體版
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1、什么是DaemonSet？

DaemonSet 确保所有（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 将会删除它建立的全部 Pod。html

使用 DaemonSet 的一些典型用法：node

  • 运行集群存储 daemon，例如在每一个 Node 上运行 glusterd、ceph。
  • 在每一个 Node 上运行日志收集 daemon，例如fluentd、logstash。
  • 在每一个 Node 上运行监控 daemon，例如 Prometheus Node Exporter、collectd、Datadog 代理、New Relic 代理，或 Ganglia gmond。

一个简单的用法是，在全部的 Node 上都存在一个 DaemonSet，将被做为每种类型的 daemon 使用。 一个稍微复杂的用法多是，对单独的每种类型的 daemon 使用多个 DaemonSet，但具备不一样的标志，和/或对不一样硬件类型具备不一样的内存、CPU要求。nginx

2、编写DaemonSet Spec

（1）必需字段git

和其它全部 Kubernetes 配置同样，DaemonSet 须要 apiVersion、kind 和 metadata字段。github

[root@k8s-master ~]# kubectl explain daemonset
KIND:     DaemonSet
VERSION:  extensions/v1beta1

DESCRIPTION:
     DEPRECATED - This group version of DaemonSet is deprecated by
     apps/v1beta2/DaemonSet. See the release notes for more information.
     DaemonSet represents the configuration of a daemon set.

FIELDS:
   apiVersion    <string>
     APIVersion defines the versioned schema of this representation of an
     object. Servers should convert recognized schemas to the latest internal
     value, and may reject unrecognized values. More info:
     https://git.k8s.io/community/contributors/devel/api-conventions.md#resources

   kind    <string>
     Kind is a string value representing the REST resource this object
     represents. Servers may infer this from the endpoint the client submits
     requests to. Cannot be updated. In CamelCase. More info:
     https://git.k8s.io/community/contributors/devel/api-conventions.md#types-kinds

   metadata    <Object>
     Standard object's metadata. More info:
     https://git.k8s.io/community/contributors/devel/api-conventions.md#metadata

   spec    <Object>
     The desired behavior of this daemon set. More info:
     https://git.k8s.io/community/contributors/devel/api-conventions.md#spec-and-status

   status    <Object>
     The current status of this daemon set. This data may be out of date by some
     window of time. Populated by the system. Read-only. More info:
     https://git.k8s.io/community/contributors/devel/api-conventions.md#spec-and-status

（2）Pod模板redis

.spec 惟一必需的字段是 .spec.template。docker

.spec.template 是一个 Pod 模板。 它与 Pod 具备相同的 schema，除了它是嵌套的，并且不具备 apiVersion 或 kind 字段。数据库

Pod 除了必须字段外，在 DaemonSet 中的 Pod 模板必须指定合理的标签（查看 pod selector）。json

在 DaemonSet 中的 Pod 模板必需具备一个值为 Always 的 RestartPolicy，或者未指定它的值，默认是 Always。vim

[root@k8s-master ~]# kubectl explain daemonset.spec.template.spec

 （3）Pod Seletor

.spec.selector 字段表示 Pod Selector，它与 Job 或其它资源的 .sper.selector 的原理是相同的。

spec.selector 表示一个对象，它由以下两个字段组成：

  • matchLabels - 与 ReplicationController 的 .spec.selector 的原理相同。
  • matchExpressions - 容许构建更加复杂的 Selector，能够经过指定 key、value 列表，以及与 key 和 value 列表的相关的操做符。

当上述两个字段都指定时，结果表示的是 AND 关系。

若是指定了 .spec.selector，必须与 .spec.template.metadata.labels 相匹配。若是没有指定，它们默认是等价的。若是与它们配置的不匹配，则会被 API 拒绝。

若是 Pod 的 label 与 selector 匹配，或者直接基于其它的 DaemonSet、或者 Controller（例如 ReplicationController），也不能够建立任何 Pod。 不然 DaemonSet Controller 将认为那些 Pod 是它建立的。Kubernetes 不会阻止这样作。一个场景是，可能但愿在一个具备不一样值的、用来测试用的 Node 上手动建立 Pod。

（4）Daemon Pod通讯

与 DaemonSet 中的 Pod 进行通讯，几种可能的模式以下：

  • Push：配置 DaemonSet 中的 Pod 向其它 Service 发送更新，例如统计数据库。它们没有客户端。
  • NodeIP 和已知端口：DaemonSet 中的 Pod 能够使用 hostPort，从而能够经过 Node IP 访问到 Pod。客户端能经过某种方法知道 Node IP 列表，而且基于此也能够知道端口。
  • DNS：建立具备相同 Pod Selector 的 Headless Service，而后经过使用 endpoints 资源或从 DNS 检索到多个 A 记录来发现 DaemonSet。
  • Service：建立具备相同 Pod Selector 的 Service，并使用该 Service 访问到某个随机 Node 上的 daemon。（没有办法访问到特定 Node）

 3、建立redis-filebeat的DaemonSet演示

（1）编辑daemonSet的yaml文件
能够在同一个yaml文件中定义多个资源，这里将redis和filebeat定在一个文件当中

[root@k8s-master mainfests]# vim ds-demo.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: redis
  namespace: default
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
      role: logstor
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
        role: logstor
    spec:
      containers:
      - name: redis
        image: redis:4.0-alpine
        ports:
        - name: redis
          containerPort: 6379
---
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: filebeat-ds
  namespace: default
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: filebeat
      release: stable
  template:
    metadata:
      labels: 
        app: filebeat
        release: stable
    spec:
      containers:
      - name: filebeat
        image: ikubernetes/filebeat:5.6.5-alpine
        env:
        - name: REDIS_HOST
          value: redis.default.svc.cluster.local
        - name: REDIS_LOG_LEVEL
          value: info

（2）建立pods                
[root@k8s-master mainfests]# kubectl apply -f ds-demo.yaml
deployment.apps/redis created
daemonset.apps/filebeat-ds created

（3）暴露端口
[root@k8s-master mainfests]# kubectl expose deployment redis --port=6379
service/redis exposed
[root@k8s-master mainfests]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP        16d
myapp        NodePort    10.106.67.242    <none>        80:32432/TCP   13d
nginx        ClusterIP   10.106.162.254   <none>        80/TCP         14d
redis ClusterIP 10.107.163.143 <none> 6379/TCP 4s

[root@k8s-master mainfests]# kubectl get pods
NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE
filebeat-ds-rpp9p        1/1       Running   0          5m
filebeat-ds-vwx7d        1/1       Running   0          5m
pod-demo                 2/2       Running   6          5d
redis-5b5d6fbbbd-v82pw   1/1       Running   0          36s

（4）测试redis是否收到日志
[root@k8s-master mainfests]# kubectl exec -it redis-5b5d6fbbbd-v82pw -- /bin/sh
/data # netstat -tnl
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       
tcp        0      0 0.0.0.0:6379            0.0.0.0:*               LISTEN      
tcp        0      0 :::6379                 :::*                    LISTEN      

/data # nslookup redis.default.svc.cluster.local
nslookup: can't resolve '(null)': Name does not resolve

Name:      redis.default.svc.cluster.local
Address 1: 10.107.163.143 redis.default.svc.cluster.local

/data # redis-cli -h redis.default.svc.cluster.local
redis.default.svc.cluster.local:6379> KEYS *　　#因为redis在filebeat后面才启动，日志可能已经发走了，因此查看key为空
(empty list or set)

[root@k8s-master mainfests]# kubectl get pods
NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE
filebeat-ds-rpp9p        1/1       Running   0          14m
filebeat-ds-vwx7d        1/1       Running   0          14m
pod-demo                 2/2       Running   6          5d
redis-5b5d6fbbbd-v82pw   1/1       Running   0          9m
[root@k8s-master mainfests]# kubectl exec -it filebeat-ds-rpp9p -- /bin/sh
/ # cat /etc/filebeat/filebeat.yml 
filebeat.registry_file: /var/log/containers/filebeat_registry
filebeat.idle_timeout: 5s
filebeat.spool_size: 2048

logging.level: info

filebeat.prospectors:
- input_type: log
  paths:
    - "/var/log/containers/*.log"
    - "/var/log/docker/containers/*.log"
    - "/var/log/startupscript.log"
    - "/var/log/kubelet.log"
    - "/var/log/kube-proxy.log"
    - "/var/log/kube-apiserver.log"
    - "/var/log/kube-controller-manager.log"
    - "/var/log/kube-scheduler.log"
    - "/var/log/rescheduler.log"
    - "/var/log/glbc.log"
    - "/var/log/cluster-autoscaler.log"
  symlinks: true
  json.message_key: log
  json.keys_under_root: true
  json.add_error_key: true
  multiline.pattern: '^\s'
  multiline.match: after
  document_type: kube-logs
  tail_files: true
  fields_under_root: true

output.redis:
  hosts: ${REDIS_HOST:?No Redis host configured. Use env var REDIS_HOST to set host.}
  key: "filebeat"

[root@k8s-master mainfests]# kubectl get pods -l app=filebeat -o wide
NAME                READY     STATUS    RESTARTS   AGE       IP            NODE
filebeat-ds-rpp9p   1/1       Running   0          16m       10.244.2.12   k8s-node02
filebeat-ds-vwx7d   1/1       Running   0          16m       10.244.1.15   k8s-node01

4、DaemonSet的滚动更新

DaemonSet有两种更新策略类型：

  • OnDelete：这是向后兼容性的默认更新策略。使用 OnDelete更新策略，在更新DaemonSet模板后，只有在手动删除旧的DaemonSet pod时才会建立新的DaemonSet pod。这与Kubernetes 1.5或更早版本中DaemonSet的行为相同。
  • RollingUpdate：使用RollingUpdate更新策略，在更新DaemonSet模板后，旧的DaemonSet pod将被终止，而且将以受控方式自动建立新的DaemonSet pod。

要启用DaemonSet的滚动更新功能，必须将其设置 .spec.updateStrategy.type为RollingUpdate。

（1）查看当前的更新策略：

[root@k8s-master mainfests]# kubectl get ds/filebeat-ds -o go-template='{{.spec.updateStrategy.type}}{{"\n"}}'
RollingUpdate

（2）更新DaemonSet模板

对RollingUpdateDaemonSet的任何更新都.spec.template将触发滚动更新。这能够经过几个不一样的kubectl命令来完成。

声明式命令方式：

若是使用配置文件进行更新DaemonSet，能够使用kubectl aapply：

kubectl apply -f ds-demo.yaml

补丁式命令方式：

kubectl edit ds/filebeat-ds

kubectl patch ds/filebeat-ds -p=<strategic-merge-patch>

仅仅更新容器镜像还能够使用如下命令：

kubectl set image ds/<daemonset-name> <container-name>=<container-new-image>

下面对filebeat-ds的镜像进行版本更新，以下：

[root@k8s-master mainfests]# kubectl set image daemonsets filebeat-ds filebeat=ikubernetes/filebeat:5.6.6-alpine
daemonset.extensions/filebeat-ds image updated

[root@k8s-master mainfests]# kubectl get pods -w　　#观察滚动更新状态
NAME                     READY     STATUS        RESTARTS   AGE
filebeat-ds-rpp9p        1/1       Running       0          27m
filebeat-ds-vwx7d        0/1       Terminating   0          27m
pod-demo                 2/2       Running       6          5d
redis-5b5d6fbbbd-v82pw   1/1       Running       0          23m
filebeat-ds-vwx7d   0/1       Terminating   0         27m
filebeat-ds-vwx7d   0/1       Terminating   0         27m
filebeat-ds-s466l   0/1       Pending   0         0s
filebeat-ds-s466l   0/1       ContainerCreating   0         0s
filebeat-ds-s466l   1/1       Running   0         13s
filebeat-ds-rpp9p   1/1       Terminating   0         28m
filebeat-ds-rpp9p   0/1       Terminating   0         28m
filebeat-ds-rpp9p   0/1       Terminating   0         28m
filebeat-ds-rpp9p   0/1       Terminating   0         28m
filebeat-ds-hxgdx   0/1       Pending   0         0s
filebeat-ds-hxgdx   0/1       ContainerCreating   0         0s
filebeat-ds-hxgdx   1/1       Running   0         28s

[root@k8s-master mainfests]# kubectl get pods
NAME                     READY     STATUS    RESTARTS   AGE
filebeat-ds-hxgdx        1/1       Running   0          2m
filebeat-ds-s466l        1/1       Running   0          2m
pod-demo                 2/2       Running   6          5d
redis-5b5d6fbbbd-v82pw   1/1       Running   0          25m

从上面的滚动更新，能够看到在更新过程当中，是先终止旧的pod，再建立一个新的pod，逐步进行替换的，这就是DaemonSet的滚动更新策略！

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