【K8s】专题十一：Kubernetes 控制器之 ReplicaSet

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基本介绍

前文【K8s】专题四（2）：Kubernetes 控制器之 Deployment 中提到了副本集控制器 ReplicaSet，本文将对其展开介绍。

ReplicaSet 控制器是 Kubernetes 的一个 API 对象，它负责维护一组指定数量的 Pod 副本始终运行在 Kubernetes 集群中。当某个 Pod 副本因为故障而终止，ReplicaSet 会及时、自动创建新的 Pod 副本对其进行替换。

ReplicaSet 通常与 Deployment 一起使用，由 Deployment 控制器管理 ReplicaSet 的生命周期和更新。

工作原理

• 定义对象：用户在创建 Deployment 对象时自动创建一个 ReplicaSet 对象，指定 Pod 模板和副本数量
• 监控 Pod：ReplicaSet 通过 Label 标签以及 Selector 标签选择器识别并监控由其管理的所有 Pod，如果任何 Pod 副本失败（例如，因为容器崩溃或节点故障），ReplicaSet 控制器会自动替换它们，以确保始终有指定数量的 Pod 副本运行
• 管理更新：当 Deployment 对象有更新时，系统自动创建一个新的 ReplicaSet，新 ReplicaSet 的 Pod 副本数逐步增加至预期值，旧 ReplicaSet 的 Pod 副本数逐步减少至 0

相关特性

• 副本机制：确保集群中始终有指定数量的 Pod 副本运行
• 自动替换：自动替换失败的 Pod 副本，无需手动干预
• 滚动更新：支持滚动更新，逐步替换旧的 Pod 副本，以减少服务中断
• 管理 Pod：使用标签选择器来识别和管理 Pod，确保只有匹配标签的 Pod 被管理
• 声明式操作：用户只需声明期望的状态，ReplicaSet 会自动实现这一状态
• 可扩展性：适用于大规模集群，可以管理成千上万的 Pod 副本
• 生命周期：通常作为 Deployment 的一部分，由 Deployment 管理其生命周期

资源清单（示例）

# replicaset.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: demo-replicaset
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: demo-replicaset
  template:
    metadata:
      labels:
        app: demo-replicaset
    spec:
      containers:
      - name: demo-container
        image: demo-image:latest
        ports:
        - containerPort: 80

上述 replicaset.yaml 文件定义了一个名为 demo-replicaset 的 ReplicaSet 对象，该对象包括 3 个 Pod 副本，每个 Pod 包含一个名为 demo-container 的业务容器，业务容器使用 demo-image:latest 镜像，并指定监听端口为 80。

说明：可以通过以下命令查看 ReplicaSet 资源清单支持定义的内容

kubectl explain replicaset --recursive

常用操作

1、创建 ReplicaSet

# 方式一：命令行
kubectl create replicaset demo-replicaset --image=demo-image:latest
 
# 方式二：资源清单
kubectl create -f replicaset.yaml
或
kubectl apply -f replicaset.yaml

2、查看 ReplicaSet

# 查看实例列表
kubetcl get replicaset
 
# 查看详细信息
kubectl describe replicaset demo-replicaset

3、删除 ReplicaSet

# 方式一：命令行
kubectl delete replicaset demo-replicaset
 
# 方式二：资源清单
kubectl delete -f replicaset.yaml

4、副本伸缩

kubectl scale replicaset demo-replicaset --replicas=1