k8s RC (Replication Controller)和RS (Replicaset)的作用和区别

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2023-10-03 10:18 12阅读 0赞

## 一、Replication Controller（RC） ##

RC是pod的复制抽象，用于解决pod的扩容缩容问题，保证应用能够持续运行。

### 1. 作用 ###

**a.确保pod数量：**

RC用来管理正常运行Pod数量，一个RC可以由一个或多个Pod组成，在RC被创建后，系统会根据定义好的副本数来创建Pod数量。在运行过程中，如果Pod数量小于定义的，就会重启停止的或重新分配Pod，反之则杀死多余的。

**b.确保pod健康：**

当pod不健康，运行出错或者无法提供服务时，RC也会杀死不健康的pod，重新创建新的。

**c.弹性伸缩 ：**

在业务高峰或者低峰期的时候，可以通过RC动态的调整pod的数量来提高资源的利用率。同时，配置相应的监控功能（Hroizontal Pod Autoscaler），会定时自动从监控平台获取RC关联pod的整体资源使用情况，做到自动伸缩。

**d.滚动升级：**

滚动升级为一种平滑的升级方式，通过逐步替换的策略，保证整体系统的稳定，在初始化升级的时候就可以及时发现和解决问题，避免问题不断扩大。

### 2. RC和pod关系 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTMyODgxOTA_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

RC中selector设置一个label，去关联pod的label，selector的label与pod的label相同，那么该pod就是该rc的一个实例；

RC中Replicas设置副本数大小，系统根据该值维护pod的副本数。

Replicaset在继承Pod的所有特性的同时, 它可以利用预先创建好的模板定义副本数量并自动控制, 通过改变Pod副本数量实现Pod的扩容和缩容

**缺点:** 无法修改template模板, 也就无法发布新的镜像版本。

### 3. RC模块（内置pod模块）的yaml文件 ###

{
        "kind": "ReplicationController",
        "apiVersion": "v1",
        "metadata": {
            "name": "app-tomcat",
            "namespace": "default",
            "labels": {
                "name": "app-tomcat"
            }
        },
        "spec": {
            "replicas": 2（副本数）,
            "selector": {
                "name": "app-tomcat（选择的pod的label）"
            },
            "template": {
                "metadata": {
                    "labels": {
                        "name": "app-tomcat（pod的label）"
                    }
                },
                "spec": {
                    "containers": [
                        {
                            "name": "kaifa2-group-tomcat",
                            "image": "192.168.54.64:5000/tomcat-248:V1.0",
                            "command": [
                                "/bin/bash",
                                "/opt/apache-tomcat-7.0.57/bin/catalina.sh",
                                "run"
                            ],
                            "env": [
                                {
                                    "name": "url_addr",
                                    "value": "http://192.168.54.64:8080/paas/jsp/index.jsp"
                                }
                            ],
                            "resources": {
                                "limits": {
                                    "cpu": "1",
                                    "memory": "1073741824"
                                },
                                "requests": {
                                    "cpu": "100m",
                                    "memory": "104857600"
                                }
                            },
                            "imagePullPolicy": "Always"
                        }
                    ],
                    "restartPolicy": "Always",
                    "nodeSelector": {
                        "group": "node1"
                    }
                }
            }
        }
    }

## 二、replicaset（RS） ##

被认为 是“升级版”的RC，**在新版本的 Kubernetes 中建议使用 ReplicaSet（简称为RS ）来取代 ReplicationController。**

ReplicaSet 跟 ReplicationController 没有本质的不同，只是名字不一样，RS也是用于保证与label selector匹配的pod数量维持在期望状态。

但ReplicaSet 支持集合式的 selector（ReplicationController 仅支持等式）。

Kubernetes官方强烈建议避免直接使用ReplicaSet，而应该通过Deployment来创建RS和Pod。

### 1. 创建Replicaset ###

> vi replicaset.yaml

> apiVersion: apps/v1  
> kind: ReplicaSet  
> metadata:  
> name: frontend  
> labels:  
> app: guestbook  
> tier: frontend  
> **spec:**  
> \# this replicas value is default  
> \# modify it according to your case  
>  **replicas: 3**  
> selector:  
> matchLabels:  
> tier: frontend  
> matchExpressions:  
> \- \{key: tier, operator: In, values: \[frontend\]\}  
> template:  
> metadata:  
> labels:  
> app: guestbook  
> tier: frontend  
> spec:  
> containers:  
> \- name: php-redis  
> image: gcr.io/google\_samples/gb-frontend:v3  
> resources:  
> requests:  
> cpu: 100m  
> memory: 100Mi  
> env:  
> \- name: GET\_HOSTS\_FROM  
> value: dns  
> \# If your cluster config does not include a dns service, then to  
> \# instead access environment variables to find service host  
> \# info, comment out the 'value: dns' line above, and uncomment the  
> \# line below.  
> \# value: env  
> ports:  
> \- containerPort: 80

> kubectl create -f replicaset.yaml

以上RS描述文件中，selector除了可以使用matchLabels，还支持集合式的操作：

> matchExpressions:  
> \- \{key: tier, operator: In, values: \[frontend\]\}

### 2. 查看replicaset ###

> kubectl get replicaset
> 
> kubectl describe replicaset

### 3.删除replicaset ###

使用kubectl delete命令会删除此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。

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。

> kubectl delete replicaset demo-rc

### 4. ReplicaSet的伸缩 ###

通过修改**.spec.replicas**的值可以实时修改RS运行的Pod数量。

### 5. Horizontal Pod Autoscaler（HPA） ###

RS可以通过HPA来根据一些运行时指标实现自动伸缩，下面是一个简单的例子：

apiVersion: autoscaling/v1
    kind: HorizontalPodAutoscaler
    metadata:
      name: frontend-scaler
    spec:
      scaleTargetRef:
        kind: ReplicaSet
        name: frontend
      minReplicas: 3
      maxReplicas: 10
      targetCPUUtilizationPercentage: 50

上面的描述文件会创建一个名为frontend-scaler的HorizontalPodAutoscaler，它会根据CPU的运行参数来对名为frontend的RS进行自动伸缩。

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