Kubernetes资源对象之ReplicaSet

在旧版本的kubernetes中，只有ReplicationController对象，它的主要作用是确保Pod以指定的副本数运行，即如果有容器异常退出，会自动创建新的Pod来替换；而异常多出来的容器会被自动回收。可以说，通过ReplicationController，kubernetes实现了集群的高可用性。

在新版本的kubernetes中，建议使用ReplicaSet（简称为RS）来替代ReplicationController；ReplicaSet 跟 ReplicationController 没有本质的不同，只是名字不一样，并且 ReplicaSet 支持集合式的selector（ReplicationController 仅支持等式）。

1、ReplicaSet的创建

ReplicaSet也是kubernetes的对象，创建方式与Pod类似。通过yaml或json描述文件来定义一个ReplicaSet对象，一个典型的RS描述文件如下：

# rs-demo.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
    name: myapp
    namespace: default
spec:
    replicas: 2
    selector:
        matchLabels:
            app: myapp
            release: cannary
    template:
        metadata:
            name: myapp-pod
            labels:
                app: myapp
                release: cannary
                environment: qa
        spec:
            containers:
            - name: myapp-container
              image: ikubernetes/myapp:v1
              ports:
              - name: http
                containerPort: 80

下面简要解释一下上述RS描述文件中的关键点：

• kind：指定新建的对象类型。
• spec.replicas：指定受此RS管理的Pod需要运行的副本数。
• spec.selector：指定需要管理的Pod的label。这儿将spec.selector设置为app: myapp和release: cannary，意味着所有包含label为app: myapp和release: cannary的Pod都将被这个RS管理。
• template：用于定义Pod，包括Pod的名字，Pod拥有的label以及Pod中运行的应用。

通过kubectl create创建此RS，可看到分别在node02和node03节点创建了pod，并且pod也打上了app=myapp,environment=qa,release=cannary标签

$ kubectl create -f rs-demo.yaml
replicaset.apps/myapp created

$ kubectl get pods -o wide
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE     NOMINATED NODE
myapp-s8wh7   1/1     Running   0          84m   10.244.1.3   node02   
myapp-vl4xs   1/1     Running   0          88m   10.244.2.2   node03   

$ kubectl get pods --show-labels
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
myapp-s8wh7   1/1     Running   0          81s     app=myapp,environment=qa,release=cannary
myapp-vl4xs   1/1     Running   0          5m36s   app=myapp,environment=qa,release=cannary

当使用kubectl delete删除其中一个pod后，会立即重新创建一个新的pod，以确保pod以指定的副本数运行

$ kubectl delete pods myapp-qgf2b

$ kubectl get pods
NAME          READY   STATUS              RESTARTS   AGE
myapp-bzzql   0/1     ContainerCreating   0          1s
myapp-qgf2b   1/1     Terminating         0          39s
myapp-vl4xs   1/1     Running             0          141m

2、ReplicaSet的删除

使用kubectl delete命令可以删除RS以及它管理的Pod。在Kubernetes删除RS前，会将RS的replica调整为0，等待所有的Pod被删除后，在执行RS对象的删除。

$ kubectl get rs
NAME    DESIRED   CURRENT   READY   AGE
myapp   2         2         2       146m

$ kubectl delete rs myapp

$ kubectl get pods
NAME          READY   STATUS        RESTARTS   AGE
myapp-bzzql   0/1     Terminating   0          6m4s
myapp-vl4xs   0/1     Terminating   0          147m

如果希望仅仅删除RS对象（保留Pod），请使用kubectl delete命令时添加--cascade=false选项。

3、ReplicaSet的伸缩与更新

通过修改spec.replicas的值可以实时修改RS运行的Pod数量。这儿将rs-demo.yaml的replica修改为5，可见pod动态扩容为5个副本。

$ kubectl edit rs myapp
...
spec:
  replicas: 5
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
      release: cannary
...
$ kubectl get pods
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
myapp-9w2mz   1/1     Running   0          2s
myapp-b9flt   1/1     Running   0          4m44s
myapp-fjts8   1/1     Running   0          4m44s
myapp-rqsvp   1/1     Running   0          2s
myapp-xcc92   1/1     Running   0          2s

动态更新pod容器的镜像版本为v2，但只有新创建的pod副本才会更新为新的镜像版本，旧的pod副本还是使用原来的镜像版本运行。

$ kubectl edit rs myapp

...
spec:
      containers:
      - image: ikubernetes/myapp:v2
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: myapp-container
...
$ kubectl get rs -o wide
NAME    DESIRED   CURRENT   READY   AGE   CONTAINERS        IMAGES                 SELECTOR
myapp   5         5         5       10m   myapp-container   ikubernetes/myapp:v2   app=myapp,release=cannary

这样，我们就需要手动去删除旧的pod副本，很显然，这样在实际的生产中是不适用的，庆幸的是，kubernetes为我们提供了Deployment对象来来自动管理ReplicaSet，这样就无需担心跟其他机制的不兼容问题（比如 ReplicaSet 不支持 rolling-update 但 Deployment 支持），并且Deployment还支持版本记录、回滚、暂停升级等高级特性。