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[Kubernetes] Kubernetes 基礎(三) Pod Controller - ReplicaSet

前言

上篇文章 - [Kubernetes] Kubernetes 基礎(二) Pod 操作 討論如何透過 kubectl 指令對 K8s 做一系列的操作，本篇主要記錄 Pod Controller 中的 ReplicaSet

什麼是 ReplicaSet？

上篇文章有提到 Pod 是 K8s 的最小運算單元，若今有負載平衡的需求時，是無法只單靠 Pod 來達成的，因為一個 Pod 即一個應用程式，只會運行一份(本身無複製能力)。

某些情況下會需要可以運行多份應用程式，做負載平衡、分散流量，而 ReplicaSet 可以幫助我們達成這件事。

ReplicaSet 幾項重點：

  • 副本的概念、管理相同的 Pod
  • 確保可在任何時間點 Pod 可以保有指定數量的副本 -> 會事先在 ReplicaSet 裡定義好數量，超過定義好的數量就砍掉多的，反之則補回來。
  • 確保 Pod 是可用的、可存取的
  • Pod 和 ReplicaSet 是不同的資源，透過 selector 將兩者綁一起

在實作之前，我們可先透過 kubectl api-resources 指令列出所有支援的 API 資源，以及該項資源的縮寫，後續針對不同資源操作時，可以用縮寫做替換。

由於本文重點在討論 ReplicaSet 這項 API 資源，可搭配 grep 只擷取 ReplicaSet 相關資訊

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kubectl api-resources | grep replicasets

output

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AME            SHORTNAMES    APIVERSION    NAMESPACED    KIND
replicasets    rs            apps/v1       true          ReplicaSet

實作

列出 ReplicaSet

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kubectl get rs <ReplicaSet Name>

範例

replicasets.yml

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apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata: # 定義 ReplicaSet 名稱
  name: myapp-rs-demo
  labels:
    app: myapp-rs-demo
spec: # 描述 ReplicaSet 規格
  replicas: 3
  selector: # 指定目標 Pod
    matchLabels:
      app: myapp-nginx-demo
  template: # 定義 Pod 的 Template
    metadata:
      labels: # 定義 Pod 名稱
        app: myapp-nginx-demo
    spec:
      containers: # 定義 Pod 裡的 container 資訊
      - name: myapp-rs-demo
        image: nginx

需注意幾個上方範例中的欄位:

  • seletor: ReplicaSet 透過 seletor 裡定義的 matchLabels 與 Pod 的 labels 對應。上方範例是對應到 app: myapp-nginx-demo 這個 Label
  • 第一層的 spec: 用於描述 ReplicaSet
  • 第二層的 spec: 用於描述 Pod 裡的 Container
  • template: 用於定義 Pod

將上述範例進行 apply

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kubectl apply -f replicasets.yml

get 查看剛剛建立的 ReplicaSet

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kubectl get rs myapp-rs-demo

output

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NAME            DESIRED   CURRENT   READY   AGE
myapp-rs-demo   3         3         3       2m56s

輸出結果裡面，DESIRED 表期望跑多少個 Ready 的 Pod; CURRENT 表目前跑多少個 Pod; READY 表目前多少個 Pod 是處於 Ready 狀態。

成功建立 ReplicaSet 後看一下 Pod 資訊看是不是有三個 Pod

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kubectl get pods -o wide

試著砍掉其中一個 Pod 

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kubectl delete pod <Pod Name>

過一段時間後再下 get 指令會發現 ReplicaSet 已生出新的 Pod，並把數量控制在 3 個。

若把 get 改為 describe 列出 Pod 細部資訊：

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Labels:       app=myapp-nginx-demo
Annotations:  kubernetes.io/psp: eks.privileged
Status:       Running
IP:           10.132.110.154
IPs:
  IP:           10.132.110.154
ｘ:  ReplicaSet/myapp-rs-demo
Containers:
  myapp-rs-demo:
  .
  .

由於 Pod 是由 ReplicaSet 去管理，故有一個名為 Controlled By 的欄位用來記錄哪個 ReplicaSet 來管理資源，透過 yaml 的方式辨識該 Pod 是單獨的 Pod 還是上頭(範例是ReplicaSet)有其他元件控制。

概念圖


上圖解釋 ReplicaSet 的概念與流程，包含 Pod 數量，以及 seletor 對應的 Pod label

一般在定義 ReplicaSet 的時候，Pod 的 label 與 seletor 的 label 都會設定一樣

總結

最後簡短定義 ReplicaSet:

確保相同的 Pod 在任意時間內皆會有符合目標的 Pod 數量於 Cluster 中運行
相較於後面會談論到的 Daemonset ，Daemonset 是確保節點數量要一致且只能有一個

本篇文章記錄了如何透過 ReplicaSet 來建立多個 Pod，由 ReplicaSet 幫我們控制好 Pod 數量。

下一篇會針對 Pod 底下的 Controller - Deployment 做討論。

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