2022-02-07

其他工作负载

仅仅有RS或者Deployment往往是不够的，因此Kubernetes提供了一些其他的工作负载。

DaemonSet

在应用级别，常常使用守护进程为应用程序提供一些特殊服务。Kubernetes中，提供了DaemonSet用以提供Pod级别的服务。

DaemonSet可以保证在每个节点都拥有一个Pod的副本，当有新节点加入集群时，会自动为它们创建Pod副本，当节点从集群移出时，Pod也会被回收。

DaemonSet 的一些典型用法：

在每个节点上运行集群守护进程
在每个节点上运行日志收集守护进程
在每个节点上运行监控守护进程

Demo

来自https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/workloads/controllers/daemonset/

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: fluentd-elasticsearch
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: fluentd-logging
spec:
  selector:
    matchLabels:
      name: fluentd-elasticsearch
  template:
    metadata:
      labels:
        name: fluentd-elasticsearch
    spec:
      tolerations:
      # this toleration is to have the daemonset runnable on master nodes
      # remove it if your masters can't run pods
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        operator: Exists
        effect: NoSchedule
      containers:
      - name: fluentd-elasticsearch
        image: quay.io/fluentd_elasticsearch/fluentd:v2.5.2
        resources:
          limits:
            memory: 200Mi
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 200Mi
        volumeMounts:
        - name: varlog
          mountPath: /var/log
        - name: varlibdockercontainers
          mountPath: /var/lib/docker/containers
          readOnly: true
      terminationGracePeriodSeconds: 30
      volumes:
      - name: varlog
        hostPath:
          path: /var/log
      - name: varlibdockercontainers
        hostPath:
          path: /var/lib/docker/containers

格式

apiVersion: 创建该对象所使用的 Kubernetes API 的版本
kind: 必须准确写为DaemonSet
metadata: DadmonSet对象的元数据
spec: 配置信息
- template: spec下的必须字段，对Pod模板进行描述，见ReplicaSet或Deployment的.spec.template字段
  - restartPolicy: 容器重启策略，这个字段一定存在，且值为Always，这个值未指定时，它是默认值Always
- selector: 匹配算符必须合理

Job

负责创建仅执行一次的Pods(这些Pods应该会在一定时间内退出)，保证一个或多个Pods成功结束(返回0)。

Demo

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: pi
spec:
  template:
    spec:
      containers:
      - name: pi
        image: perl
        command: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
      restartPolicy: Never
  backoffLimit: 4

格式

apiVersion: 创建该对象所使用的 Kubernetes API 的版本
kind: 必须准确写为Job。
spec: 描述信息。
- template: 唯一的必须字段。
  - RestartPolicy: 重启策略，只能设置为Never或OnFailure之一。
- parallelism: 一个非负整数，表示并行数量，默认值为1，如果这个值为0，那么在Job启动后便会被暂停，直至这个数增加。
- completions: 正整数，用于指定应该成功完成的pod的数量，如果设置为nil，表示着任何pod的完成都意味着所有pod的成功，并允许并行度为任意正值。这个值默认为1，如果设置为1，那么并行度parallelism也会限制为1，且该pod的成功意味着Job的成功。

Job 的并行执行

适合以 Job 形式来运行的任务主要有三种：

非并行 Job：
- 通常只启动一个 Pod，除非该 Pod 失败。
- 当 Pod 成功终止时，立即视 Job 为完成状态。
具有确定完成计数的并行 Job：
- .spec.completions 字段设置为非 0 的正数值。
- Job 用来代表整个任务，当成功的 Pod 个数达到 .spec.completions 时，Job 被视为完成。
- 当使用 .spec.completionMode="Indexed" 时，每个 Pod 都会获得一个不同的索引值，介于 0 和 .spec.completions-1 之间。
带工作队列的并行 Job：
- 不设置 spec.completions，默认值为 .spec.parallelism。
- 多个 Pod 之间必须相互协调，或者借助外部服务确定每个 Pod 要处理哪个工作条目。例如，任一 Pod 都可以从工作队列中取走最多 N 个工作条目。
- 每个 Pod 都可以独立确定是否其它 Pod 都已完成，进而确定 Job 是否完成。
- 当 Job 中任何 Pod 成功终止，不再创建新 Pod。
- 一旦至少 1 个 Pod 成功完成，并且所有 Pod 都已终止，即可宣告 Job 成功完成。
- 一旦任何 Pod 成功退出，任何其它 Pod 都不应再对此任务执行任何操作或生成任何输出。所有 Pod 都应启动退出过程。

CronJob

CronJob 用于执行周期性的动作，例如备份、报告生成等。对Job的封装

Demo

apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:
  name: hello
spec:
  schedule: "*/1 * * * *"
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: hello
            image: busybox
            imagePullPolicy: IfNotPresent
            command:
            - /bin/sh
            - -c
            - date; echo Hello from the Kubernetes cluster
          restartPolicy: OnFailure

格式

apiVersion: 创建该对象所使用的 Kubernetes API 的版本。
kind: 必须准确写为CronJob。
metadata: 元数据。
spec: 描述信息。
- schedule: 什么时候被调度，时间表语法详见cronitor。
- jobTemplate: 被调度的Job的模板，但是没有apiVersion和kind，这里不再叙述。
- concurrencyPolicy: 并行性规则，值必须是以下几个之一: “Allow”（默认值）表示允许并行执行，”Forbid”表示禁止并行执行，”Replace”表示取消当前Job并移除它，然后用一个新的Job替换掉它。
- suspend: 挂起，如果为true，会告诉从controller暂停后续执行，但不会应用到已经开始的执行，主要用于暂停对CronJob的使用，这个值默认为假。
- startingDeadlineSeconds: 以秒为单位的截止时间，超时的执行会被认为Job失败。

StatefulSets

StatefulSet 是用来管理有状态应用的工作负载 API 对象。

TODO: 完成这一章节

Demo

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx # has to match .spec.template.metadata.labels
  serviceName: "nginx"
  replicas: 3 # by default is 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx # has to match .spec.selector.matchLabels
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - name: nginx
        image: k8s.gcr.io/nginx-slim:0.8
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "my-storage-class"
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi