K8s pod 及Replicaset控制器

pod生命周期

生命周期中出现的5种状态

状态值	状态名称	描述
1. Pending	挂起	apiServer已经创建了pod资源对象，但它尚未被调度完成或者仍处于下载镜像的过程中；
2. Running	运行中	pod已经被调度至某节点，并且所有容器都已经被kubelet创建完成；
3. Succeeded	成功	pod中的所有容器都已经成功终止并且不会被重启
4. Failed	失败	所有容器都已终止，但至少有一个容器终止失败，即容器返回了非0值的退出状态；
5. Unknown	未知	apiServer无法正常获取到pod对象的状态信息，通常由网络通讯失败所导致；

Replicaset控制器

Replicaset概述

ReplicaSet是kubernetes中的一种副本控制器，简称rs，主要作用是控制由其管理的pod，使pod副本的数量始终维持在预设的个数。它的主要作用就是保证一定数量的Pod能够在集群中正常运行，它会持续监听这些Pod的运行状态，在Pod发生故障时重启pod，pod数量减少时重新运行新的 Pod副本。官方推荐不要直接使用ReplicaSet，用Deployments取而代之，Deployments是比ReplicaSet更高级的概念，它会管理ReplicaSet并提供很多其它有用的特性，最重要的是Deployments支持声明式更新，声明式更新的好处是不会丢失历史变更。所以Deployment控制器不直接管理Pod对象，而是由 Deployment 管理ReplicaSet，再由ReplicaSet负责管理Pod对象。

Replicaset工作原理

Replicaset核心作用在于用户创建指定数量的pod副本，并确保pod副本一直处于满足用户期望的数量， 起到多退少补的作用，并且还具有自动扩容缩容等制。
Replicaset控制器主要由三个部分组成：
1、用户期望的pod副本数：用来定义由这个控制器管控的pod副本有几个
2、标签选择器：选定哪些pod是自己管理的，如果通过标签选择器选到的pod副本数量少于我们指定的数量，需要用到下面的组件
3、pod资源模板：如果集群中现存的pod数量不够我们定义的副本中期望的数量怎么办，需要新建pod，这就需要pod模板，新建的pod是基于模板来创建的。

查看命令帮助：

	kubectl explain rs.spec
	kubectl explain rs.spec.selector
	kubectl explain ReplicaSet.spec.selector.matchExpressions：{key，operator，values}
													selector:
													    matchExpressions:
													      - {key: app, operator: In, values: [ng-rs-80,ng-rs-81]}
	kubectl explain ReplicaSet.spec.selector.matchLabels：{key,value}
        
        
        
	#查看当前命名空间下 副本控制器：
	kubectl get rs
	kubectl describe rs my-replicaset
	kubectl apply -f replicaset.yaml
	kubectl delete -f replicaset.yaml

	watch kubectl get pod -o wide

实际操作

apiVersion: apps/v1  
kind: ReplicaSet  
metadata:  
  name: my-replicaset  
spec:  
  replicas: 10  
  selector:  
    matchLabels:  
      app: myapp  
  template:  
    metadata:  
      labels:  
        app: myapp  
    spec:  
      containers:  
      - name: mycontainer  
        image: harbor.hiuiu.com/nginx/nginx:1.21.5  
        ports:  
        - containerPort: 80
        
        
   ## repolicaset 动态扩容
    修改spec:
		  replicas: 5
    # 如果删除pod，repolicaset会自动创建该pod

Pod 节点选择器

## nodeName
kubectl  explain  rs.spec.template.spec.nodeName
spec:
  nodeName: 31.hiuiu.com

## nodeSelector
kubectl  explain  rs.spec.template.spec.nodeSelector
spec:
  nodeSelector:
    nodeNum: node2
    

Pod 标签

打标签：
metadata:
  name: nginx100
  labels:
    app: nginx
    project: project1
# 查看标签
kubectl get pod --show-labels
# 动态给pod打标签
kubectl label pod my-replicaset-55w9w release=v1

# 查看节点的标签
kubectl get node  --show-labels
# 给节点追加标签
kubectl label node 30.hiuiu.com  nodemaster=yes
# 给节点删除标签
kubectl label node 30.hiuiu.com  nodemaster-

@@实验案例：需求：运行pod指定node1节点：	
两种方法：1. nodeName   2.nodeSelector
1. kubectl  explain  rs.spec.template.spec.nodeName		# 选择主机名

2. kubectl  explain  rs.spec.template.spec.nodeSelector # 选择label
	a. 给node打标签
	b. nodeSelector

# 列出指定标签名的pod或node
kubectl get pods -L project
# 累出指定标签的pod 或node
kubectl get node -l nodeNum=node2
kubectl get pod  -l project  --show-labels

Evicted状态：
在Kubernetes中，当节点资源紧张时，Kubelet可能会驱逐节点上的一些Pods以释放资源。当这种情况发生时，Pod的状态会被设置为"Evicted"。

node亲和性

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-node-affinity-demo
  namespace: default
  labels:
    app: myapp
spec:
    containers:
    - name: myapp
      image: harbor.hiuiu.com/nginx/nginx:1.21.5
    affinity:
      nodeAffinity:
        requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
          nodeSelectorTerms:
          - matchExpressions:
            - key: zone
              operator: In
              values:
              - ky36
              - ccc
# 给主机打标签
kubectl lable node NODENAME zone=ky36
# 观察pod调度动态
kubectl get pod -o wide

kubectl explain pods.spec.affinity.nodeAffinity.preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
#调度器将倾向于将pods调度到满足该字段指定的亲和性表达式的节点上，但它也可能选择违背一个或多个表达式的节点。最受青睐的节点是具有最大权重和的节点，即对于每个满足所有调度要求(资源请求、调度期间的亲和性表达式等)的节点，通过迭代该字段的元素计算和，如果节点匹配相应的匹配表达式，则为和添加“权重”，具有最高权重的节点是最受青睐的。---- 是软性偏好，表示调度器会尽量但不强求将Pod调度到满足特定条件的节点上。

kubectl explain pods.spec.affinity.nodeAffinity.requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution
#如果调度时不满足该字段指定的亲和性要求，pod将不会被调度到该节点上。如果该字段指定的亲和性需求在pod执行期间的某个点停止满足(例如由于更新)，系统可能会也可能不会尝试最终将pod从其节点中移除。---- 是硬性要求，表示Pod必须被调度到满足特定条件的节点上

Pod 亲和性

应用场景： 期望pod能够调度到同一台主机。 
topologyKey：（ 获取topologyKey :  kubectl get nodes --show-labels )
#topologyKey是节点标签（Node Label）的键，用于标识节点在集群中的拓扑位置。通过在Pod的亲和性（Affinity）、反亲和性（Anti-Affinity）或拓扑分布约束（Topology Spread Constraints）中指定topologyKey，可以精确地控制Pod的调度位置，以满足特定的硬件或软件要求。
yaml1：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-first
  labels:
    app2: myapp2
    tier: frontend
spec:
    containers:
    - name: myapp
      image: harbor.hiuiu.com/nginx/nginx:1.21.5

yaml2：
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: pod-second
  labels:
    app: backend
    tier: db
spec:
    containers:
    - name: mysql
      image: harbor.hiuiu.com/nginx/nginx:1.21.5
      imagePullPolicy: IfNotPresent
    affinity:
      podAffinity:
         requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
         - labelSelector:
              matchExpressions:
              - {key: app2, operator: In, values: ["myapp2"]}
           topologyKey: kubernetes.io/hostname

Pod 反亲和性

kubectl explain pods.spec.affinity.podAntiAffinity.requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution.topologyKey
# 他的pod应该与指定的命名空间中与labelSelector匹配的pod同处(affinity)或非同处(anti-affinity)，其中co-located定义为运行在一个节点上，其标签的键topologyKey的值与所选pod运行的任何节点的值相匹配。不允许为空的拓扑键。

Pod 拉取镜像策略

kubectl explain pod.spec.containers.imagePullPolicy
##imagePullPolicy (镜像拉取策略)：:
    IfNotPresent：node节点没有此镜像就去指定的镜像仓库拉取，node有就使用node本地镜像。
    Always：每次重建pod都会重新拉取镜像
    Never：从不到镜像中心拉取镜像，只使用本地镜

Pod 重启策略

kubectl explain pod.spec.restartPolicy
restartPolicy
 - `"Always"`      
 - `"Never"`      
 - `"OnFailure"`