云原生第5课：Kubernetes工作负载管理

1）无状态工作负载:管理的Pod集合是相互等价的，需要的时候可以被替换。

• Deployment

• ReplicaSet

• ReplicationController

Deployment/RS/RC的区别，RS/RC能保证指定数量的pod在集群中运行， Deployment提供的升级，回滚，暂停 恢复等功能 。

2）有状态工作负载:为每个 Pod 维护了一个唯一的ID, 能够保证 Pod 的顺序性和唯一性，每个Pod是不可替代的。可使用持久存储来保存服务产生的状态。

• StatefulSet：StatefulSet 为它们的每个 Pod 维护了一个唯一的ID，该序列号会在 StatefulSet 存在的时间内保持不变，哪怕 Pod 被重启或者重新调度，也不会出现任何的改变。StatefulSet 引入了 PV 和 PVC 对象来持久存储服务产生的状态，Zookeeper、Kafka，etcd等。

3）守护进程工作负载:保证每个节点上运行着这样一个守护进程

• DaemonSet

4）批处理工作负载:一次性的任务

• Job

• CronJob

RollingUpdate:滚动升级策略中可以配置以下两个参数

• maxUnavailable 表示在更新过程中能够进入不可用状态的 Pod 的最大值；

• maxSurge 表示能够额外创建的 Pod 个数

RevisonHistoryLimit:指定保留的历史ReplicaSet数量。

Pause:当Deployment暂停后，Deployment发生了改动，也不会被Controller同步，触发更新。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment
spec:
strategy:
rollingUpdate:
maxSurge: 0
maxUnavailable: 1
type: RollingUpdate
selector:
matchLabels:
app: nginx
replicas: 2 # tells deployment to run 2 pods matching the template
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.14.2
ports:
- containerPort: 80

创建Deployement

# kubectl create deploy nginx-test --image nginx --replicas=3

# kubectl create –f nginx.yaml

查询Deployement

# kubectl get deploy
NAME    READY      UP-TO-DATE         AVAILABLE        AGE
nginx           1/1               1                          1               17d

READY:对应status.readyReplicas/spec.replicas

UP-TO-DATE:对应status.updatedReplicas, 表示根据新模板创建的pod数量

AVAILABLE:对应status.availableReplicas, 表示在minReadySeconds Pod的Container没有重启的Running Pod数量。

更新Deployement

# kubectl edit deploy/nginx


# kubectl set image deploy/nginx nginx=nginx:1.9.1
# kubectl apply -f nginx.yaml

监视Deployment滚动更新情况

# kubectl rollout status deploy/nginx

查询升级历史

# kubectl rollout history deploy/nginx

回滚

# kubectl rollout undo deployment/nginx  --to-revision=2 #不指定的话默认回滚到上一个版本

暂停/恢复

# kubectl rollout pause deployment/nginx
# kubectl rollout resume deploy/nginx

• Parallelism: 在同一时间运行的最大的Pod的数量

• Completions: 指定Job成功需要运行成功的Pod的数量

• BackoffLimit: 重试次数，当超过该重试次数时，该Job标记为Failed

• CompletionMode: 1.21引入，如果设置为Indexed，创建的Pod annotation会带上batch.kubernetes.io/job-completion-index，index值为0~spec.completions-1，并且仅当每个index的pod都有一个成功的时候，这时Job才会被认为是成功的。

  controller会给pod中注入JOB_COMPLETION_INDEX的环境变量

• Suspend: 1.21引入，等于true时，用户暂停了Job，controller会删除所有正在运行的Pod。

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
name: pi
spec:
template:
spec:
containers:
- name: pi
image: perl
command: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
restartPolicy: Never
backoffLimit: 4
completions: 1
parallelism: 1

• Schedule: 设置Job的周期策略

• ConcurrencyPolicy:  指定 CronJob 创建的任务执行时发生重叠如何处理, Allow是允许并发执行任务, Forbid是不允许并发执行，Replace是会用新任务替换正在运行的任务。

• startingDeadlineSeconds: 表示统计错过调度次数开始的时间,默认从上一次调度时间开始统计。

• successfulJobsHistoryLimit，failedJobsHistoryLimit: 可以指定保留的成功和失败的任务个数。

• Suspend: 是否暂停

apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
name: hello
spec:
schedule: "*/1 * * * *“
successfulJobsHistoryLimit: 3
failedJobsHistoryLimit: 1
concurrencyPolicy: Allow
jobTemplate:
spec:
template:
spec:
containers:
- name: hello
image: busybox
imagePullPolicy: IfNotPresent
command:
- /bin/sh
- -c
- date; echo Hello from the Kubernetes cluster
restartPolicy: OnFailure

创建Job

# kubectl create job  pi --from=cronjob/a-cronjob # 从cronjob获取模板创建Job

# kubectl create –f job.yaml

查询Job

# kubectl get job
NAME   COMPLETIONS   DURATION   AGE
pi                1/1                     43s         123m

COMPLETIONS:显示已经完成的Pod数量，显示的字段为.status.succeeded

DURATION:Job实际也运行时长，已完成Job使用status.completionTime – status.startTime

创建CronJob

# kubectl create cronjob hello --image=busybox --schedule="*/1 * * * *"

# kubectl create –f cronjob.yaml

查询CronJob

# kubectl get cronjob
NAME    SCHEDULE      SUSPEND   ACTIVE   LAST SCHEDULE   AGE
hello        */1 * * * *           False            1                57s                 73s

SUSPEND :显示已经该Cronjob是否暂停

ACTIVE :显示的是正在执行的Job的数量

LAST SCHEDULE:显示的是上一次触发任务执行的时间

DaemonSet Template中RestartPolicy必须为Always

RevisionHistoryLimit:指定保留的历史revision数量。

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: fluentd-elasticsearch
namespace: kube-system
labels:
k8s-app: fluentd-logging
spec:
revisionHistoryLimit: 10
updateStrategy:
rollingUpdate:
maxUnavailable: 10
type: RollingUpdate
selector:
matchLabels:
name: fluentd-elasticsearch
template:
metadata:
labels:
name: fluentd-elasticsearch
spec:
containers:
- name: fluentd-elasticsearch
image: quay.io/fluentd_elasticsearch/fluentd:v2.5.2

DaemonSet 常用操作

# kubectl create –f daemonset.yaml

查询DaemonSet 

# kubectl get daemonset –nkube-system
NAME                 DESIRED   CURRENT   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   NODE SELECTOR   AGE
everest-csi-driver   1                  1                   1               1                         133d

DESIRED:对应status.desiredNumberScheduled,表示集群中需要部署ds pod的节点数量

CURRENT:对应status.currentNumberScheduled, 表示集群中已经有调度ds pod的节点数量

READY:对应status.NumberReady, 表示集群中已经有Running ds pod的节点数量

UP-TO-DATE:对应status.updatedNumberScheduled, 表示集群中已经启动最新的ds版本pod的节点数量

AVAILABLE:对应status.numberAvailable, 表示集群中有running ds pod,并且在minReadySeconds容器没有重启的节点数量

更新DaemonSet 

# kubectl edit ds/fluentd-elasticsearch -n kube-system
# kubectl set image ds/fluentd-elasticsearch fluentd-elasticsearch=quay.io/fluentd_elasticsearch/fluentd:v2.6.0 -n kube-system
# kubectl apply -f http://k8s.io/examples/controllers/fluentd-daemonset-update.yaml

监视DaemonSet滚动更新情况

# kubectl rollout status ds/fluentd-elasticsearch

查询更新历史

# kubectl rollout history ds/fluentd-elasticsearch

回滚

# kubectl rollout undo ds/fluentd-elasticsearch  --to-revision=2 #不指定的话默认回滚到上一个版本

本课实验： 使用deployment部署天气预报应用的frontend服务

请观看 课程视频 28分10秒-33分：

http://education.huaweicloud.com/courses/course-v1:HuaweiX+CBUCNXI034+Self-paced/about

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