《 Kubernetes進(jìn)階實(shí)戰(zhàn)》一2.1.2Controller

Kubernetes集群的設(shè)計(jì)中，Pod是有生命周期的對象。用戶通過手工創(chuàng)建或由Controller（控制器）直接創(chuàng)建的Pod對象會(huì)被“調(diào)度器”（Scheduler）調(diào)度至集群中的某工作節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，待到容器應(yīng)用進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束之后正常終止，隨后就會(huì)被刪除。另外，節(jié)點(diǎn)資源耗盡或故障也會(huì)導(dǎo)致Pod對象被回收。

但Pod對象本身并不具有“自愈”功能，若是因?yàn)楣ぷ鞴?jié)點(diǎn)甚至是調(diào)度器自身導(dǎo)致了運(yùn)行失敗，那么它將會(huì)被刪除；同樣，資源耗盡或節(jié)點(diǎn)故障導(dǎo)致的回收操作也會(huì)刪除相關(guān)的Pod對象。在設(shè)計(jì)上，Kubernetes使用“控制器”實(shí)現(xiàn)對一次性的（用后即棄）Pod對象的管理操作，例如，要確保部署的應(yīng)用程序的Pod副本數(shù)量嚴(yán)格反映用戶期望的數(shù)目，以及基于Pod模板來重建Pod對象等，從而實(shí)現(xiàn)Pod對象的擴(kuò)縮容、滾動(dòng)更新和自愈能力等。例如，某節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，相關(guān)的控制器會(huì)將此節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行的Pod對象重新調(diào)度到其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重建。

控制器本身也是一種資源類型，它有著多種實(shí)現(xiàn)，其中與工作負(fù)載相關(guān)的實(shí)現(xiàn)如Replication Controller、Deployment、StatefulSet、DaemonSet、DaemonSet和Jobs等，也可統(tǒng)稱它們?yōu)镻od控制器。如圖2-2中的Deployment就是這類控制器的代表實(shí)現(xiàn)，是目前最常用的管理無狀態(tài)應(yīng)用的Pod控制器。

Pod控制器的定義通常由期望的副本數(shù)量、Pod模板和標(biāo)簽選擇器（Label Selector）組成。Pod控制器會(huì)根據(jù)標(biāo)簽選擇器對Pod對象的標(biāo)簽進(jìn)行匹配檢查，所有滿足選擇條件的Pod對象都將受控于當(dāng)前控制器并計(jì)入其副本總數(shù)，并確保此數(shù)目能夠精確反映期望的副本數(shù)。

需要注意的是，在實(shí)際的應(yīng)用場景中，在接收到的請求流量負(fù)載顯著低于或接近于已有Pod副本的整體承載能力時(shí)，用戶需要手動(dòng)修改Pod控制器中的期望副本數(shù)量以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)容或縮容。不過，若集群中部署了HeapSter或Prometheus一類的資源指標(biāo)監(jiān)控附件時(shí)，用戶還可以使用“HorizontalPodAutoscaler”（HPA）計(jì)算出合適的Pod副本數(shù)量，并自動(dòng)修改Pod控制器中期望的副本數(shù)以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用規(guī)模的動(dòng)態(tài)伸縮，提高集群資源利用率，如圖2-3所示。

Kubernetes集群中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都運(yùn)行著cAdvisor以收集容器及節(jié)點(diǎn)的CPU、內(nèi)存及磁盤資源的利用率指標(biāo)數(shù)據(jù)，這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)由Heapster聚合后可通過API Server訪問。HorizontalPodAutoscaler基于這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)監(jiān)控容器健康狀態(tài)并做出擴(kuò)展決策。

Kubernetes

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