kubernetes控制器之ReplicaSet

ReplicaSet簡稱RS，隨着Kubernetes的高速發展，官方已經推薦我們使用RS和Deployment來代替RC了，實際上RS和RC的功能基本一致，目前唯一的一個區別就是RC只支持基於等式的selector（env=dev或environment!=qa），但RS還支持基於集合的selector，這對復雜的運維管理就非常方便了。

kubectl命令行工具中關於RC的大部分命令同樣適用於我們的RS資源對象。不過我們也很少會去單獨使用RS，它主要被Deployment這個更加高層的資源對象使用，除非用戶需要自定義升級功能或根本不需要升級Pod，在一般情況下，我們推薦使用Deployment而不直接使用Replica Set。

下面我們簡單定義一個ReplicaSet的YAML文件：

apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: nginx-set
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      name: nginx
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9

從這個YAML文件中，我們可以看到其定義了一個Pod標簽為app:nginx的Pod的副本數為2。

然后創建一個YAML文件：

# kubectl apply -f rs-myapp.yaml

然后查看ReplicaSet的狀態：

[root@master rs]# kubectl get rs
NAME        DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-set   2         2         2       26s

然后看Pod的狀態：

[root@master rs]# kubectl get pods
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-set-n6dxl          1/1     Running   0          2m37s
nginx-set-p2lxb          1/1     Running   0          2m37s

從上面可以看到，我們在YAML文件中定義了Pod template中定義了Pod的名字，但是我們在查看Pod的時候發現其並不是我們定義的Pod名，而是RS的名字加隨機字符串。

除了以上，RS還支持水平擴縮和版本更新，對於水平擴縮，我們可以用kubectl scale和kubectl edit來直接修改，也可以修改上面定義的YAML文件再使用kubectl apply來使其生效。
我們使用kubectl edit來修改，使用這個修改會立即生效，如下：

# kubectl edit rs nginx-set
kind: ReplicaSet
....
spec:
  replicas: 3
  selector:
....

保存退出就會立即生效replicaset.extensions/nginx-set edited。然后我們查看Pod的數量：

replicaset.extensions/nginx-set edited
[root@master rs]# kubectl get pods
NAME                     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-set-n6dxl          1/1     Running   0          10m
nginx-set-p2lxb          1/1     Running   0          10m
nginx-set-pz2mc          1/1     Running   0          33s

縮容的做法一樣。我們也可以對鏡像版本進行升級，修改方法同上，我們還是用kubectl edit來修改：

  # kubectl edit rs nginx-set
....
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.8
        imagePullPolicy: IfNotPresent

如上我們將nginx的版本從1.7.9升級到1.8，我們這時查看RS的信息如下:

[root@master rs]# kubectl get rs nginx-set -o wide
NAME        DESIRED   CURRENT   READY   AGE   CONTAINERS   IMAGES      SELECTOR
nginx-set   3         3         3       14m   nginx        nginx:1.8   app=nginx

我們發現在RS層，nginx的版本已經更新了，但是正在運行的Pod里也已經更新了嗎？我們kubectl describe一下pod，如下：

[root@master rs]# kubectl describe pod nginx-set-n6dxl
......
Controlled By:  ReplicaSet/nginx-set
Containers:
  nginx:
    Container ID:   docker://68e20a9c102fa4385cf5fc082e9767dc5a6011020bc19a759f3f0a853389f7dc
    Image:          nginx:1.7.9
......

我們發現Pod的鏡像版本還是1.7.9，並沒有隨着我們更新RS而立即更新Pod。這是因為在RS控制器下，Pod不會自己去創建刪除，也就是不會滾動更新，要實現滾動更新就要用Kubernetes的另外一個控制器：Deployment。那么對於RS控制器來說，我們想升級Pod的鏡像應該怎么做呢？
我們可以刪除Pod，然后通過RS控制器再新創建一個Pod，這時候的Pod版本就會更新，如下：

[root@master rs]# kubectl delete pod nginx-set-n6dxl
pod "nginx-set-n6dxl" deleted

然后我們查看通過RS控制器新創建的Pod的nginx版本信息，如下：

[root@master rs]# kubectl describe pod nginx-set-znlcl
......
Containers:
  nginx:
    Container ID:   docker://2005822f90324cc33478002fcf2bec82d1f1efc5671d688d5913d04e17df6811
    Image:          nginx:1.8
.......

我們看到nginx的版本已經更新了，其他的Pod版本還是1.7.9。
這種版本更新需要大量的人為干預，這不符合我們期望，所以Kubernetes就推出了另外一個控制器Deployment，它是工作在RS之上的，除了有RS的功能之外，還有滾動更新等功能。

最后我們總結下關於RC/RS的一些特性和作用：

• 大部分情況下，我們可以通過定義一個RC實現的Pod的創建和副本數量的控制
• RC中包含一個完整的Pod定義模塊（不包含apiversion和kind）
• RC是通過label selector機制來實現對Pod副本的控制的
• 通過改變RC里面的Pod副本數量，可以實現Pod的擴縮容功能
• 通過改變RC里面的Pod模板中鏡像版本，可以實現Pod的滾動升級功能（但是不支持一鍵回滾，需要用相同的方法去修改鏡像地址）