kubernetes之DaemonSet以及滚动更新
1.什么是DaemonSet?
1.1DaemonSet是Pod控制器的又一种实现方式,用于在集群中的全部节点上同时运行一份指定的Pod资源副本,后续加入集群的节点也会自动创建一个相关的Pod对象,当从集群移除节点时,此类Pod对象也将被自动回收无需创建。管理员也可以使用"节点选择器"以及标签指定仅在部分具有特定特征的节点上运行指定的Pod对象。
1.2官方文档: https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/workloads/controllers/daemonset/
2.DaemonSet的用法
- 在每个节点上运行集群存储守护进程,如glusterd或Ceph;
- 在每个节点上运行日志收集守护进程,如fluentd、logstash;
- 在每个节点上运行监控系统代理程序,如Prometheus Node Exporter;
- 在每个节点上运行网络插件为Pod提供网络服务,如flannel、Calico;
- 在每个节点上运行kube-Proxy通过API-Server持续监控各个Service及其关联的Pod对象,并将其创建或变动实时反应至当前节点相应的iptables、ipvs规则上;
3.DaemonSet资源规范
DaemonSet是标准的K8s资源类型,它在Spec字段中嵌套了Selector、Template和minReadySeconds,并且功能和用法基本相同,但它不支持使用Replicas,DaemonSet并不是基于期望的副本数来控制Pod资源数量,而是基于节点数量来控制Pod数量;
apiVersion: apps/v1 # API群组及版本;
kind: DaemonSet # 资源类型;
metadata: # Pod元数据;
name: # 资源名称,在作用域中要唯一;
namespace: <string> # 名称空间,DaemonSet隶属名称空间级别;
spec:
minReadySeconds: <integer> # Pod就绪后多少秒内任一容器无Crash方可为就绪,来控制滚动更新的速度,默认值为0,表示新建的Pod对象一旦"就绪"将立即被视作可用,随后开始下一轮更新。如果设定了spec.minReadySeconds: 3表示新建的Pod对象至少要成功运行多久才会被视作可用,即就绪之后还要等待指定的3s才能开始下一批次的更新,在一个批次内新建的所有Pod就绪探测失败,都会导致滚动更新被终止,因此为minReadySeconds设定一个合理的值,不仅能够减缓更新的速度,还能够让Deployment提前发现一部分程序因为Bug导致的升级故障,生产环境中为Pod设置指针探测。
selector: <Object> # 标签选择器,必须匹配template字段中Pod模板中的标签;
template: <Object> # Pod模板对象;
metadata: <Object> # Pod名称
spec: <Object> # Pod详情
revisionHistoryLimit: <integer> # 滚动更新历史记录数量,默认为10;
updateStrategy: <Object> # 滚动更新策略;
type: <string> # 滚动更新类型,可用值有OnDelete和Rollingupdate;
rollingUpdate: <Object> # 滚动更新参数,专用于RollingUpdate类型;
maxSurge: <string> # 更新期间可比期望的Pod数量多出的数量和比例;
maxUnavailable: <string> # 更新期间可比期望的Pod数量缺少的数量或比例;
4.DaemonSet部署Node_exporter示例
- Github地址:https://github.com/prometheus/node_exporter
- DockerHub地址:https://hub.docker.com/r/prom/node-exporter
- Kubernetes1.8版本起,DaemonSet也必须使用selector来匹配Pod模板中指定的标签,而且它也支持matchLabels和matchExpressions两种标签选择器;
# 示例配置文件
root@kubernetes-master01:~# cat daemonSet-node_exporter.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: node-exporter
namespace: default
spec:
selector:
matchLabels:
app: node-exporter
template:
metadata:
labels:
app: node-exporter
spec:
hostNetwork: true # 共享主机网络
hostPID: true # 获取主机的PID
containers:
- name: prometheus-node-exporter
image: prom/node-exporter:v0.18.0
ports:
- name: node-ex-http
containerPort: 9100
hostPort: 9100 # 监听在节点的9100端口上面,节点的9100,实际就在访问这个Pod
livenessProbe:
tcpSocket:
port: node-ex-http
initialDelaySeconds: 5
readinessProbe:
httpGet:
path: '/metrics'
port: node-ex-http
initialDelaySeconds: 5
4.1 查看Pod实例;
root@kubernetes-master01:~# kubectl get pods -o wide -l app=node-exporter
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
node-exporter-l7lfh 1/1 Running 0 55s xx.0.0.xx kubernetes-xxx <none> <none>
node-exporter-qljd6 1/1 Running 0 55s xx.0.0.xx kubernetes-xxx <none> <none>
4.2 describe命令查看详细信息;
# DaemonSet也可以简写为ds;
root@kubernetes-master01:~# kubectl get daemonset
NAME DESIRED CURRENT READY UP-TO-DATE AVAILABLE NODE SELECTOR AGE
node-exporter 2 2 2 2 2 <none> 3m9s
#
root@kubernetes-master01:~# kubectl describe ds node-exporter
Name: node-exporter
Selector: app=node-exporter
Node-Selector: <none>
Labels: <none>
Annotations: deprecated.daemonset.template.generation: 1
Desired Number of Nodes Scheduled: 2 # 期望的Pod副本数
Current Number of Nodes Scheduled: 2 #
Number of Nodes Scheduled with Up-to-date Pods: 2
Number of Nodes Scheduled with Available Pods: 2
Number of Nodes Misscheduled: 0
Pods Status: 2 Running / 0 Waiting / 0 Succeeded / 0 Failed
Pod Template: # 两个Pod都是Running
Labels: app=node-exporter
Containers:
prometheus-node-exporter:
Image: prom/node-exporter:v0.18.0 # Pod使用的镜像
Port: 9100/TCP # Pod的端口
Host Port: 9100/TCP # 开启了共享宿主机端口
Liveness: tcp-socket :node-ex-http delay=5s timeout=1s period=10s #success=1 #failure=3 # 探针检测
Readiness: http-get http://:node-ex-http/metrics delay=5s timeout=1s period=10s #success=1 #failure=3 # 探针检测
Environment: <none>
Mounts: <none>
Volumes: <none>
Events: # 调度给两个节点
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal SuccessfulCreate 4m26s daemonset-controller Created pod: node-exporter-qljd6
Normal SuccessfulCreate 4m26s daemonset-controller Created pod: node-exporter-l7lfh
4.3 node_exporter默认监听在TCP的9100端口,可以向任意一节点发起请求也是没有问题;
root@kubernetes-master01:~# curl -s xx.0.0.xx:9100/metrics | grep memory
# HELP node_memory_Active_anon_bytes Memory information field Active_anon_bytes.
# TYPE node_memory_Active_anon_bytes gauge
node_memory_Active_anon_bytes 3.01551616e+08
# HELP node_memory_Active_bytes Memory information field Active_bytes.
# TYPE node_memory_Active_bytes gauge
node_memory_Active_bytes 8.14239744e+08
# HELP node_memory_Active_file_bytes Memory information field Active_file_bytes.
# TYPE node_memory_Active_file_bytes gauge
node_memory_Active_file_bytes 5.12688128e+08
# HELP node_memory_AnonHugePages_bytes Memory information field AnonHugePages_bytes.
# TYPE node_memory_AnonHugePages_bytes gauge
node_memory_AnonHugePages_bytes 0
5.DaemonSet更新方式
1.DaemonSet自1.16版本开始也支持滚动更新机制,相关配置定义在spec.update-Strategy嵌套字段中。目前它支持RollingUpdate(滚动更新)和OnDelete(删除式更新)两种更新策略。滚动更新为默认的更新策略。工作逻辑类似于Deployment控制,不过仅支持使用maxUnavailable属性定义最大不可用Pod资源的副本数(默认为1)而删除式更新的方式则是在删除相应节点的Pod资源后重建并更新为新版本;
5.1 RollingUpdate更新示例:
# image: prom/node-exporter:v0.18.0修改为0.18.1
root@kubernetes-master01:~# cat daemonset-node_exporter.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: node-exporter
namespace: default
spec:
minReadySeconds: 3
revisionHistoryLimit: 20
updateStrategy:
type: RollingUpdate # 更新策略
rollingUpdate:
maxUnavailable: 1
selector:
matchLabels:
app: node-exporter
template:
metadata:
labels:
app: node-exporter
spec:
hostNetwork: true # 共享主机网络
hostPID: true # 获取主机的PID
containers:
- name: prometheus-node-exporter
image: prom/node-exporter:v0.18.1
ports:
- name: node-ex-http
containerPort: 9100
hostPort: 9100 # 监听在节点的9100端口上面,节点的9100,实际就在访问这个Pod
livenessProbe:
tcpSocket:
port: node-ex-http
initialDelaySeconds: 5
readinessProbe:
httpGet:
path: '/metrics'
port: node-ex-http
initialDelaySeconds: 5
5.1.1执行滚动更新及状态;
root@kubernetes-master01:~# kubectl apply -f daemonset-node_exporter.yaml && kubectl rollout status daemonset node-exporter
daemonset.apps/node-exporter configured
Waiting for daemon set "node-exporter" rollout to finish: 0 out of 2 new pods have been updated...
Waiting for daemon set "node-exporter" rollout to finish: 0 out of 2 new pods have been updated...
Waiting for daemon set "node-exporter" rollout to finish: 0 out of 2 new pods have been updated...
Waiting for daemon set "node-exporter" rollout to finish: 1 out of 2 new pods have been updated...
Waiting for daemon set "node-exporter" rollout to finish: 1 out of 2 new pods have been updated...
Waiting for daemon set "node-exporter" rollout to finish: 1 out of 2 new pods have been updated...
Waiting for daemon set "node-exporter" rollout to finish: 1 out of 2 new pods have been updated...
Waiting for daemon set "node-exporter" rollout to finish: 1 of 2 updated pods are available...
Waiting for daemon set "node-exporter" rollout to finish: 1 of 2 updated pods are available...
daemon set "node-exporter" successfully rolled out
5.1.2默认的RollingUpdate策略将采用一次更新一个Pod对象,待新建的Pod对象就绪后,再更新下一个Pod对象,直到全部完成。可以看到镜像版本为v0.18.1
root@kubernetes-master01:~# kubectl describe daemonsets.apps node-exporter
Pod Template:
Labels: app=node-exporter
Containers:
prometheus-node-exporter:
Image: prom/node-exporter:v0.18.1 # 镜像版本已经为0.18.1
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal SuccessfulCreate 46m daemonset-controller Created pod: node-exporter-qljd6
Normal SuccessfulCreate 46m daemonset-controller Created pod: node-exporter-l7lfh
Normal SuccessfulDelete 2m34s daemonset-controller Deleted pod: node-exporter-qljd6
Normal SuccessfulCreate 2m32s daemonset-controller Created pod: node-exporter-q479h
Normal SuccessfulDelete 2m21s daemonset-controller Deleted pod: node-exporter-l7lfh
Normal SuccessfulCreate 2m11s daemonset-controller Created pod: node-exporter-8c2mr
5.2 OnDelete更新示例:
# 修改镜像版本为latest
root@kubernetes-master01:~# cat daemonset-node_exporter.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: node-exporter
namespace: default
spec:
minReadySeconds: 3
revisionHistoryLimit: 10
updateStrategy: # 滚动更新策略
type: OnDelete # 使用OnDelete
rollingUpdate:
maxUnavailable: 1
selector:
matchLabels:
app: node-exporter
template:
metadata:
labels:
app: node-exporter
spec:
hostNetwork: true # 共享主机网络
hostPID: true # 获取主机的PID
containers:
- name: prometheus-node-exporter
image: prom/node-exporter:latest # 修改镜像版本为latest。
ports:
- name: node-ex-http
containerPort: 9100
hostPort: 9100 # 监听在节点的9100端口上面,节点的9100,实际就在访问这个Pod
livenessProbe:
tcpSocket:
port: node-ex-http
initialDelaySeconds: 5
readinessProbe:
httpGet:
path: '/metrics'
port: node-ex-http
initialDelaySeconds: 5
5.2.1 由于OnDelete并非自动完成升级,它需要管理员手动去删除Pod,然后重新拉起新的Pod,才能完成更新。(对于升级有着先后顺序的软件,这种方法非常有用;)
5.2.2删除Pod;
root@kubernetes-master01:~# kubectl delete pods node-exporter-8c2mr
pod "node-exporter-8c2mr" deleted
root@kubernetes-master01:~# kubectl delete pods node-exporter-q479h
pod "node-exporter-q479h" deleted
5.2.3查看Pod已经被拉起;
root@kubernetes-master01:~# kubectl get pods -l app=node-exporter
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
node-exporter-fbmkv 1/1 Running 0 99s
node-exporter-hv69b 1/1 Running 0 85s
5.2.4查看Events和版本;
root@kubernetes-master01:~# kubectl describe ds node-exporter
Name: node-exporter
Selector: app=node-exporter
Node-Selector: <none>
Labels: <none>
Annotations: deprecated.daemonset.template.generation: 3
Desired Number of Nodes Scheduled: 2
Current Number of Nodes Scheduled: 2
Number of Nodes Scheduled with Up-to-date Pods: 2
Number of Nodes Scheduled with Available Pods: 2
Number of Nodes Misscheduled: 0
Pods Status: 2 Running / 0 Waiting / 0 Succeeded / 0 Failed
Pod Template:
Labels: app=node-exporter
Containers:
prometheus-node-exporter:
Image: prom/node-exporter:latest
Port: 9100/TCP
Host Port: 9100/TCP
Liveness: tcp-socket :node-ex-http delay=5s timeout=1s period=10s #success=1 #failure=3
Readiness: http-get http://:node-ex-http/metrics delay=5s timeout=1s period=10s #success=1 #failure=3
Environment: <none>
Mounts: <none>
Volumes: <none>
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal SuccessfulCreate 3m31s daemonset-controller Created pod: node-exporter-fbmkv
Normal SuccessfulCreate 3m17s daemonset-controller Created pod: node-exporter-hv69b
root@kubernetes-master01:~# kubectl get pods node-exporter-fbmkv -o yaml
- containerID: docker://03e895265b19f82b3086c3bd7c013f7fa5edea96551a669aac164b92ea2e26b5
image: prom/node-exporter:latest
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