Kubernetes学习笔记之Replication Controller篇(七)

Replication Controller的概念

Replication Controller简称"RC",是kubernetes中管理pod数量的控制器，它确保在任何时候都有指定数量的pod在运行。

Replication Controller的作用

1.Replication Controller的主要作用是确保在Kubernetes集群中的Pod副本数量始终符合预期。它能够监控Pod的状态并根据需要创建、更新和删除Pod。Replication Controller通过Pod副本数指定要运行的Pod数量，当Pod副本数少于指定数量时，Replication Controller会自动创建新的Pod副本，反之，如果Pod副本数多于指定数量，Replication Controller会自动删除多余的Pod副本。

2.标签选择器

Replication Controller通过标签选择器来确定它要管理的Pod。它会根据标签选择器选择与其匹配的Pod，并管理这些Pod的副本数。标签选择器是Kubernetes中非常重要的一个概念，它可以将Pod分组，使得Replication Controller可以对特定的Pod进行管理。

3.滚动更新

Replication Controller支持滚动更新，即可以逐步更新Pod的版本而不会一次性全部替换所有Pod。滚动更新可以保证应用程序在更新时不会出现宕机或停机的情况，从而保证了应用程序的可用性。

4.弹性伸缩

Replication Controller可以根据Pod的负载情况动态调整Pod的副本数，以适应负载的变化。弹性伸缩可以提高应用程序的性能和可用性，从而更好地满足用户的需求。

5.监控和自愈

Replication Controller能够监控Pod的状态，并在Pod出现故障或被删除时自动创建新的Pod，从而保证Pod的副本数始终符合预期。通过监控和自愈，Replication Controller可以提高应用程序的可用性和稳定性。

Replication Controller工作原理

ReplicaSet 是通过一组字段来定义的，包括一个用来识别可获得的 Pod 的集合的选择算符、一个用来标明应该维护的副本个数的数值、一个用来指定应该创建新 Pod 以满足副本个数条件时要使用的 Pod 模板等等。每个 ReplicaSet 都通过根据需要创建和删除 Pod 以使得副本个数达到期望值，进而实现其存在价值。当 ReplicaSet 需要创建新的 Pod 时，会使用所提供的 Pod 模板。

ReplicaSet 通过 Pod 上的 metadata.ownerReferences 字段连接到附属 Pod，该字段给出当前对象的属主资源。 ReplicaSet 所获得的 Pod 都在其 ownerReferences 字段中包含了属主 ReplicaSet 的标识信息。正是通过这一连接，ReplicaSet 知道它所维护的 Pod 集合的状态，并据此计划其操作行为。

ReplicaSet 使用其选择算符来辨识要获得的 Pod 集合。如果某个 Pod 没有 OwnerReference 或者其 OwnerReference 不是一个控制器，且其匹配到某 ReplicaSet 的选择算符，则该 Pod 立即被此 ReplicaSet 获得。

Replication Controller的使用

示例：

apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: frontend
  labels:
    app: guestbook
    tier: frontend
spec:
  # 按你的实际情况修改副本数
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      tier: frontend
  template:
    metadata:
      labels:
        tier: frontend
    spec:
      containers:
      - name: php-redis
        image: gcr.io/google_samples/gb-frontend:v3

根据以上示例文件创建rc资源

kubectl apply -f demo_rc.yaml

查看已创建的rc资源

kubectl get rs

# 输出结果如下
NAME       DESIRED   CURRENT   READY   AGE
frontend   3           3         3      6s

查看rc资源的详细信息

kubectl describe rs/frontend

# 输出结果如下
Name:         frontend
Namespace:    default
Selector:     tier=frontend
Labels:       app=guestbook
              tier=frontend
Annotations:  kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration:
                {
    
    "apiVersion":"apps/v1","kind":"ReplicaSet","metadata":{
    
    "annotations":{
    
    },"labels":{
    
    "app":"guestbook","tier":"frontend"},"name":"frontend",...
Replicas:     3 current / 3 desired
Pods Status:  3 Running / 0 Waiting / 0 Succeeded / 0 Failed
Pod Template:
  Labels:  tier=frontend
  Containers:
   php-redis:
    Image:        gcr.io/google_samples/gb-frontend:v3
    Port:         <none>
    Host Port:    <none>
    Environment:  <none>
    Mounts:       <none>
  Volumes:        <none>
Events:
  Type    Reason            Age   From                   Message
  ----    ------            ----  ----                   -------
  Normal  SuccessfulCreate  117s  replicaset-controller  Created pod: frontend-wtsmm
  Normal  SuccessfulCreate  116s  replicaset-controller  Created pod: frontend-b2zdv
  Normal  SuccessfulCreate  116s  replicaset-controller  Created pod: frontend-vcmts

查看与rc关联的pod

kubectl get pods

# 输出结果如下
NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
frontend-b2zdv   1/1     Running   0          6m36s
frontend-vcmts   1/1     Running   0          6m36s
frontend-wtsmm   1/1     Running   0          6m36s

总结

目前Replication Controller一般都与Deployment结合使用来管理pod。总之，Replication Controller是Kubernetes中非常重要的一个组件，它为应用程序提供了可靠的运行环境，并确保在任何时候都有足够的Pod副本在运行。学习Replication Controller需要深入了解Pod、标签选择器、滚动更新、弹性伸缩和监控自愈等概念。在实践中，可以结合具体的应用程序进行操作，从而更好地掌握Replication Controller的使用。