DaemonSet 简介
DaemonSet 的主要作用,是在 Kubernetes 集群里,运行一个 Daemon Pod。 DaemonSet 只管理 Pod 对象,然后通过 nodeAffinity 和 Toleration 这两个调度器参数的功能,保证了每个节点上有且只有一个 Pod。
DaemonSet 是一种面向特定应用场景的 Pod 控制器,尽管它也可以管理 Pod 的多个副本,但它主要用于保证一个 Node 上只运行一个 Pod 的场景:
DaemonSet 使用场景
每个节点上只有一个这样的 Daemon Pod 实例,然后当有新的节点加入 Kubernetes 集群后,该 Pod 会自动地在新节点上被创建出来。当旧节点被删除后,它上面的 Pod 也会相应地被回收掉。
Daemon Pod 的意义确实是非常重要的。比如的作用:
- 网络插件的 Agent 组件,都必须运行在每一个节点上,用来处理这个节点上的容器网络。
- 存储插件的 Agent 组件,也必须运行在每一个节点上,用来在这个节点上挂载远程存储目录,操作容器的 Volume 目录,比如:glusterd、ceph。
- 监控组件和日志组件,也必须运行在每一个节点上,负责这个节点上的监控信息和日志搜集,比如:fluentd、logstash、Prometheus 等。
DaemonSet 创建
k8s 环境搭建参考网上教程,这里就不再赘述了。
先来个简单的例子快速体验 DaemonSet 控制器是如何应用的。
一个简单的 DaemonSet 配置如下:
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: nginx-daemonset
labels:
app: nginx
spec:
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.0
初步看,这份配置跟 Deployment 基本类似,唯一一个显著的差异是 DaemonSet 不需要指定副本数,因为它的副本数取决于工作节点数。
DaemonSet 配置中 spec.selector 和 spec.template 作用我们已在介绍 Deployment 时介绍过,在此不再赘述。
该份配置将创建一个 DaemonSet 对象,然后 DaemonSet 控制器会根据该对象信息分别在每个节点上创建一个 Pod 副本。
接下来使用kubectl create
命令将该配置提次给 kube-apiserver,如下所示:
[root@k8s-master]# kubectl create -f daemonset.yaml
daemonset.apps/nginx-daemonset created
查看 DaemonSet
首先查看刚刚创建的 DaemonSet 对象:
[root@k8s-master]# kubectl get daemonset
NAME DESIRED CURRENT READY UP-TO-DATE AVAILABLE NODE SELECTOR AGE
nginx-daemonset 3 3 3 3 3 <none> 1m3s
命令行输出中各字段含义如下:
- NAME: DaemonSet 对象名称,同配置中的 metadata.name;
- DESIRED:需求副本个数,由于没有刻意筛选节点,所以副本个数等同于节点个数(默认);
- CURRENT:当前已创建的副本个数;
- READY:处于 Ready 状态的副本个数;
- UP-TO-DATE:已按最新 Pod 模版创建的 Pod 个数;
- AVAILABLE:可用的副本个数;
- NODE SELECTOR:节点选择器,本例中我们没有选择,值为空;
- AGE:创建至今经历的时间。
上面的字段中,除了 NODE SELECTOR 以外,我们已在前面的章节中介绍过。其实 Node Selector 并不是 DaemonSet 对象特有的配置,它是 Pod 模版中用于为 Pod 匹配节点的配置,DaemonSet 控制器使用该 Node Selector 来筛选需要创建副本的节点,如果没有指定,则默认选择全部节点。
接着,查看 DaemonSet 控制器所创建的 Pod 副本信息:
[root@k8s-master]# kubectl get pods -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
nginx-daemonset-66dbc 1/1 Running 0 5m13s 10.135.3.2 k8s-master <none> <none>
nginx-daemonset-akpdg 1/1 Running 0 5m13s 10.135.1.2 k8s-node1 <none> <none>
nginx-daemonset-l3wnd 1/1 Running 0 5m13s 10.135.2.2 k8s-node2 <none> <none>
可以看到,在每个节点上均创建了一个副本,是符合预期的。
更新 DaemonSet
下面我们适当的调整下 Pod 部署策略,只希望 Pod 运行在名为 k8s-node 的节点上,这样我们只需要配置 DaemonSet 对象的 spec.template.spec.nodeSelector 来选择节点即可。
在 k8s-node 的节点中存在一个标识节点的 label:
kubernetes.io/hostname: k8s-node1
使用 kubectl edit 命令修改配置的 spec.template.spec.nodeSelector 参数如下:
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
...
spec:
...
template:
...
spec:
...
nodeSelector:
kubernetes.io/hostname: k8s-node1
然后再次观察 DaemonSet 对象和 Pod 副本:
[root@k8s-master]# kubectl get daemonsets
NAME DESIRED CURRENT READY UP-TO-DATE AVAILABLE NODE SELECTOR AGE
nginx-daemonset 1 1 1 1 1 kubernetes.io/hostname=k8s-node1 37m
[root@k8s-master]# kubectl get pods -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
nginx-daemonset-66gk2 1/1 Running 0 10s 10.135.2.3 k8s-node1 <none> <none>
可以发现 DaemonSet 状态中,NODE SELECTOR 正确地展示了上面的修改,而且需求的 Pod 副本数也变成了 1 个,符合预期。
原来运行的 3 个 Pod 副本减少到 1 个,而且只在我们配置选定的节点(k8s-node1)上运行。
删除 DaemonSet
像其他 Pod 控制器一样,当删除 DaemonSet 对象时,其所管理的 Pod 默认也会被删除,操作如下所示:
[root@k8s-master ~]# kubectl delete daemonsets nginx-daemonset
daemonset.apps "nginx-daemonset" deleted
[root@k8s-master ~]# kubectl get pods
No resources found in default namespace.
其它使用场景
容忍性 Toleration 使用
DaemonSet 还会给这个 Pod 自动加上另外一个与调度相关的字段,叫作 tolerations。这个字段意味着这个 Pod,会“容忍”(Toleration)某些 Node 的“污点”(Taint)。
Toleration 使用 yaml 配置如下:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: with-toleration
spec:
tolerations:
- key: node.kubernetes.io/unschedulable
operator: Exists
effect: NoSchedule
在正常情况下,被标记了 unschedulable“污点”的 Node,是不会有任何 Pod 被调度上去的(effect: NoSchedule)。
可是,DaemonSet 自动地给被管理的 Pod 加上了这个特殊的 Toleration,就使得这些 Pod 可以忽略这个限制,继而保证每个节点上都会被调度一个 Pod。
当然,如果这个节点有故障的话,这个 Pod 可能会启动失败,而 DaemonSet 则会始终尝试下去,直到 Pod 启动成功。
主要作用:
通过这样一个 Toleration,调度器在调度这个 Pod 的时候,就会忽略当前节点上的“污点”,从而成功地将一些组件调度到这台机器上启动起来。
这种机制,正是我们在部署 Kubernetes 集群的时候,能够先部署 Kubernetes 本身、再部署网络插件的根本原因:因为当时我们所创建的 Weave 的 YAML,实际上就是一个 DaemonSet。
节点亲和性 nodeAffinity 使用
正常情况下 DaemonSet Controller 会在创建 Pod 的时候,自动在这个 Pod 的 API 对象里,加上这样一个 nodeAffinity 定义。
在这个 Pod 里,声明了一个 spec.affinity 字段,然后定义了一个 nodeAffinity。其中,spec.affinity 字段,是 Pod 里跟调度相关的一个字段。
nodeAffinity 使用 yaml 配置如下:
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: demo-node-affinity
spec:
affinity:
nodeAffinity:
requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
nodeSelectorTerms:
- matchExpressions:
- key: metadata.name
operator: In
values:
- demo-node
以上关键参数含义:
- requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 这个代表 nodeAffinity 必须在每次调度的时候予以考虑,同时,这也意味着可以设置在某些情况下不考虑这个 nodeAffinity;
- 这个 Pod,将来只允许运行在“metadata.name”是“demo-node”的节点上。
总结
DaemonSet 其实就是依靠 nodeAffinity 和 Toleration 实现的。这是一种不需要增加设计结构,而直接使用标签等方式完成的 Daemon 进程。这样的结构非常符合 Kubernetes 的控制器模式,正所谓一切皆对象。
以上就是k8s控制器DaemonSet理解的详细内容,更多关于k8s控制器DaemonSet的资料请关注编程网其它相关文章!