k8s中Pod、ReplicaSet、Deployment、Service的概念（轉）

奋斗终生發表於2024-05-13
K8S

原文：https://blog.csdn.net/qq_35080214/article/details/111177787

作者：思念漫太古。

來源：CSDN

一、Pod

Pod 是可以在 Kubernetes 中建立和管理的、最小的可部署的計算單元。Pod中包含了一個或多個容器，還包括了儲存、網路等各個容器共享的資源。Pod支援多種容器環境，Docker則是最流行的容器環境。

簡單來說k8s不想直接操作container，因為操作container的事情是docker來做的，k8s中要有自己的最小操作單位，稱之為Pod。說白了，Pod就是一個或多個Container的組合。

每個Pod中都有一個pause容器，pause是Kubernetes基礎設施的一部分，Kubernetes管理的所有pod裡，pause容器是第一個啟動的，用於實現Kubernetes叢集裡pod之間的網路通訊。

二、ReplicaSet

ReplicaSet 的目的是維護一組在任何時候都處於執行狀態的 Pod 副本的穩定集合。 因此，它通常用來保證給定數量的、完全相同的 Pod 的可用性。(確保任何時間都有指定數量的 Pod 副本在執行)

先說下Replication Controller。Replication Controller的作用是確保Pod以指定的副本個數執行。

ReplicaSet是Replication Controller升級版。ReplicaSet和Replication Controller之間的唯一區別是對選擇器支援。Replication Controller只支援基於等式的selector（env=dev或environment!=qa），但ReplicaSet還支援新的，基於集合的selector（version in (v1.0,v2.0)或env notin (dev, qa)）

2.1 Label（標籤）

Label是Kubernetes系統中的一個核心概念。
Label以key/value鍵值對的形式附加到各種物件上，如Pod、Service、RC、Node等。
Label定義了這些物件的可識別屬性，用來對它們進行管理和選擇。Label可以在建立時附加到物件上，也可以在物件建立後透過API進行管理。

2.2 Label Selector（標籤選擇器）

在為物件定義好Label後，其他物件就可以使用Label Selector（選擇器）來定義其作用的物件了。

Label Selector的定義由多個逗號分隔的條件組成。

"labels": {
    "key1": "value1",
    "key2": "value2"
}

當前有兩種Label Selector：

基於等式的（Equality-based）和基於集合的（Set-based），在使用時可以將多個Label進行組合來選擇。

1、基於等式的Label Selector使用等式類的表示式來進行選擇：

name = redis-slave: 選擇所有包含Label中key="name"且value="redis-slave"的物件；
env != production: 選擇所有包括Label中的key="env"且value不等於"production"的物件。

2、基於集合的Label Selector使用集合操作的表示式來進行選擇：

name in (redis-master, redis-slave): 選擇所有包含Label中的key="name"且value="redis-master"或"redis-slave"的物件；
name not in (php-frontend): 選擇所有包含Label中的key="name"且value不等於"php-frontend"的物件。

ps：在某些物件需要對另一些物件進行選擇時，可以將多個Label Selector進行組合，使用逗號","進行分隔即可。
基於等式的LabelSelector和基於集合的Label Selector可以任意組合。
例如：

name=redis-slave,env!=production
name not in (php-frontend),env!=production

三、Deployment

Deployment用於管理Pod、ReplicaSet，可實現滾動升級和回滾應用、擴容和縮容。

四、Service

試想一個問題，ReplicaSet定義了pod的數量是2，當一個pod由於某種原因停止了，ReplicaSet會新建一個pod，以確保執行中的pod數量始終是2。但每個pod都有自己的ip，前端請求不知道這個新pod的ip是什麼，那前端的請求如何傳送到新pod中呢？
答案是使用Service
k8s的Service定義了一個服務的訪問入口地址，前端的應用透過這個入口地址訪問其背後的一組由Pod副本組成的叢集例項，來自外部的訪問請求被負載均衡到後端的各個容器應用上。Service與其後端Pod副本叢集之間則是透過Label Selector實現關聯。
簡單來說前端請求不是直接傳送給Pod，而是傳送到Service，Service再將請求轉發給pod。

上圖可能太抽象，我們可以看看下面這張圖。
假設我們把一個服務做了高可用，這個服務分別部署在了兩個節點上，當我們想訪問該服務時，則此時訪問的不是pod而是service，service會再給我們做負載均衡。

8s中的service中有三種型別：

ClusterIP：提供一個叢集內部的虛擬IP以供Pod訪問。
NodePort：在每個Node上開啟一個埠以供外部訪問。
LoadBalancer：透過外部的負載均衡器來訪問。

五、總結

Pod裡是容器，Pod被ReplicaSet管理，ReplicaSet控制pod的數量；ReplicaSet被Deployment管理，Deployment控制pod應用的升級、回滾，當然也能控制pod的數量。Service提供一個統一固定入口，負責將前端請求轉發給Pod。

deployment和service yaml:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  ports:
  - port: 81   
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    app: nginx
  type: NodePort

Deployment：
① apiVersion 是當前配置格式的版本。
② kind 是要建立的資源型別，這裡分別建立了Deployment和Service。
③ metadata 是該資源的後設資料，name 是必需的後設資料項。
④ spec 部分是 Deployment 的規格說明。
⑤ replicas 指明副本數量，預設為 1。
⑥matchLabels 指匹配的pod的標籤是什麼。
⑦ template 定義 Pod 的模板，這是配置檔案的重要部分。
⑧ metadata 定義 Pod 的後設資料，至少要定義一個 label。label 的 key 和 value 可以任意指定。
⑨ spec 描述 Pod 的規格，此部分定義 Pod 中每一個容器的屬性，name 和 image 是必需的。

Service：
① port Service 服務暴露的埠
② targetPort 容器暴露的埠
③ type Service的型別

k8s叢集搭建步驟：
https://blog.csdn.net/qq_35080214/article/details/110928221

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