Pod控制器

发表于 2026-10-11 更新于 2026-10- 11

作者 Administrator

19~24 分钟 阅读

▶ Pod控制器介绍

Pod是k8s的最小管理单元，在k8s中，按照pod的创建方式可以将其分为两类：

• 自主式pod：

k8s直接创建的pod，这种pod删除后就没有了，也不会重建

• 控制器创建的pod：

k8s通过控制器创建的pod，这种pod删除了之后还会自动重建

▶ Pod控制器分类

• ReplicaSet：保证副本数量一直维持在期望值，并支持pod数量扩缩容，镜像版本升级（一次升级）

• Deployment：通过ReplicaSet来控制Pod，并支持滚动升级、回退版本

• Horizontal Pod Autoscaler（HPA）：可以根据集群负载自动水平调整Pod的数量，实现削峰填谷

• StatefulSet：管理有状态应用。

有状态应用：应用自身需要保存数据。Mysql数据库

无状态应用：应用本身不存储数据，数据全部在外部存储。UI前端

▶ ReplicaSet（RS）

RS的主要作用就是保证一定数量的pod正常运行，它会持续监听这些Pod的运行状态，一旦pod发生故障，就会重启或重建。同时它还支持对pod数量的扩缩容和镜像版本的升降级。

• yaml文件：


apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
…………
spec:
replicas: 3 #副本数
selector:
matchLabels: #匹配标签
app: nginx-pod
template: #容器模板
metadata:
labels:
app: nginx-pod
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.17.1
####  • 命令操作
创建rs：
kubectl create -f pc-replicaset.yaml
查看rs：
kubectl -n demo get rs pc-replicaset -o wide
修改rs：
kubectl -n demo edit rs pc-replicaset
kubectl -n demo scale rs pc-replicaset --replicas=2
删除rs：
kubectl -n demo delete rs pc-replicaset
镜像升级：
kubectl -n demo set image rs pc-replicaset nginx=nginx:1.17.1
### ▶ Deployment（Deploy）

Deployment管理ReplicaSet，ReplicaSet管理Pod。Deployment比RS功能更加强大。

• Deploy主要功能

1.支持ReplicaSet的所有功能

2.支持发布的停止、继续

3.支持滚动升级和回滚版本

• 创建deployment

▪ yaml文件


apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
………………
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
………………
### ▪ 命令操作
1.创建deploy：
kubectl create -f deployment.yaml
kubectl -n demo create deploy nginx --image=nginx:1.17.1 --replicas:3
2.查看deploy：
kubectl -n demo get deploy
kubectl -n demo get rs
3.查看pod：
kubectl -n demo get pods
####  • 扩缩容
变更副本数量：
kubectl -n demo scale deploy mydeploy --replicas=5
kubectl -n demo edit deploy mydeploy
####  • 镜像更新（滚动升级）
### ▪ 重建更新：
yaml文件：
spec:
strategy:
type:Recreate
### ▪ 滚动更新：
yaml文件：
spec:
strategy:
type: RollingUpdate
rollingUpdate:
maxSurge: 25% #可以增加多少pod
maxUnavailable: 25% #不可用pod的最大数量
### ▪ 命令更新镜像：
kubectl -n demo set image deploy mydeploy nginx=nginx:1.17.2
### ▪ 观察升级过程：
kubectl -n demo get pods -w
####  • 版本回退
### ▪ kubectl rollout：版本升级相关功能，支持下面的选项：
status：显示当前升级状态
history：显示升级历史记录
pause：暂停版本升级过程
resume：继续已经暂停的版本升级过程
restart：重启版本升级过程
undo：回滚到上一版本（可用--to-revision回滚到指定版本）
### ▪ 具体操作命令：
1.查看当前升级版本的状态：
kubectl -n demo rollout status deploy mydeploy
2.查看升级历史记录：
kubectl -n demo rollout history deploy mydeploy
显示内容：
REVISION CHANGE-CAUSE

1 详细版本说明

2 详细版本说明

3.回滚上一个版本：


kubectl -n demo rollout undo deploy mydeploy

4.指定回滚版本：


kubectl -n demo rollout --to-revision=1

#回滚到了1版本

▪ 金丝雀发布：

1.更新版本：


kubectl -n demo set image deploy mydeploy nginx=nginx:1.17.2

2.暂停更新：


kubectl -n demo rollout pause deploy mydeploy

3.观察更新状态：


kubectl -n demo rollout status deploy mydeploy

4.确保更新的pod没问题了，继续更新：


kubectl -n demo rollout resume deploy mydeploy

5.查看最后的更新情况：


kubectl -n demo get rs -o wide

4.确保更新的pod没问题了，继续更新

第二种方式（灰度发布）：

新建一个deployment，name一样，版本更新，效果为三个旧版本一个新版本

前者如果部分新版本有问题，必须resume全部滚动更新完成，才可以undo回退版本，这种方式只需要增减deploy就可以了

▶ HPA

水平Pod自动弹性伸缩，可以获取每个Pod利用率，然后和HPA中定义的指标进行对比，实现Pod数量的自动调整。

• 安装metrics-server（检测指标）

▪ cs-server0.6.2版本部署yaml文件如下：


apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
labels:
k8s-app: metrics-server
name: metrics-server
namespace: kube-system
 *
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
labels:
k8s-app: metrics-server
rbac.authorization.k8s.io/aggregate-to-admin: "true"
rbac.authorization.k8s.io/aggregate-to-edit: "true"
rbac.authorization.k8s.io/aggregate-to-view: "true"
name: system:aggregated-metrics-reader
rules:
 apiGroups:
 metrics.k8s.io
 resources:
 pods
 nodes
 verbs:
 get
 list
 watch
 *
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
labels:
k8s-app: metrics-server
name: system:metrics-server
rules:
 apiGroups:
 ""
 resources:
 nodes/metrics
 verbs:
 get
 apiGroups:
 ""
 resources:
 pods
 nodes
 verbs:
 get
 list
 watch
 *
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
labels:
k8s-app: metrics-server
name: metrics-server-auth-reader
namespace: kube-system
roleRef:
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
kind: Role
name: extension-apiserver-authentication-reader
subjects:
 kind: ServiceAccount
name: metrics-server
namespace: kube-system
 *
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
labels:
k8s-app: metrics-server
name: metrics-server:system:auth-delegator
roleRef:
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
kind: ClusterRole
name: system:auth-delegator
subjects:
 kind: ServiceAccount
name: metrics-server
namespace: kube-system
 *
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
labels:
k8s-app: metrics-server
name: system:metrics-server
roleRef:
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
kind: ClusterRole
name: system:metrics-server
subjects:
 kind: ServiceAccount
name: metrics-server
namespace: kube-system
 *
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
labels:
k8s-app: metrics-server
name: metrics-server
namespace: kube-system
spec:
ports:
 name: https
port: 443
protocol: TCP
targetPort: https
selector:
k8s-app: metrics-server
 *
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
labels:
k8s-app: metrics-server
name: metrics-server
namespace: kube-system
spec:
selector:
matchLabels:
k8s-app: metrics-server
strategy:
rollingUpdate:
maxUnavailable: 0
template:
metadata:
labels:
k8s-app: metrics-server
spec:
containers:
- args:
- --cert-dir=/tmp
- --secure-port=4443
- --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,ExternalIP,Hostname,InternalDNS,ExternalDNS,ExternalIP
- --kubelet-use-node-status-port
- --metric-resolution=15s
- --kubelet-use-node-status-port
- --kubelet-insecure-tls
image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/metrics-server:v0.6.2
imagePullPolicy: IfNotPresent
livenessProbe:
failureThreshold: 3
httpGet:
path: /livez
port: https
scheme: HTTPS
periodSeconds: 10
name: metrics-server
ports:
- containerPort: 4443
name: https
protocol: TCP
readinessProbe:
failureThreshold: 3
httpGet:
path: /readyz
port: https
scheme: HTTPS
initialDelaySeconds: 20
periodSeconds: 10
resources:
requests:
cpu: 100m
memory: 200Mi
securityContext:
allowPrivilegeEscalation: false
readOnlyRootFilesystem: true
runAsNonRoot: true
runAsUser: 1000
volumeMounts:
- mountPath: /tmp
name: tmp-dir
nodeSelector:
kubernetes.io/os: linux
priorityClassName: system-cluster-critical
hostNetwork: true
serviceAccountName: metrics-server
volumes:
- emptyDir: {}
name: tmp-dir
 *
apiVersion: apiregistration.k8s.io/v1
kind: APIService
metadata:
labels:
k8s-app: metrics-server
name: v1beta1.metrics.k8s.io
spec:
group: metrics.k8s.io
groupPriorityMinimum: 100
insecureSkipTLSVerify: true
service:
name: metrics-server
namespace: kube-system
version: v1beta1
versionPriority: 100
### ▪ 安装：kubectl apply -f xx.yaml
### ▪ 查看pod运行状况：
kubectl -n kube-system get pods
### ▪ top查看资源使用情况
kubectl top node
####  • 部署HPA
### ▪ yaml文件
apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
name: pc-hpa
namespace: demo
spec:
minReplicas: 1 #最少1个
maxReplicas: 10 #最多10个
scaleTargetRef:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
name: nginx
metrics:
- type: Resource
resource:
name: cpu
target:
type: Utilization
averageUtilization: 3
---#配置一个deployment
---#配置一个service
### ▪ 创建/查看
kubectl create -f xx.yaml
kubectl -n dmeo get hpa
####  • KPA VPA（非默认自带）
### ▶ DaemonSet（DS）

DS保证在集群中的每一台节点上都运行一个副本。适用于日志收集、节点监控等场景。

• yaml文件


apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: xxx
namespace: xxx
spec:
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:.1.17.1
####  • 创建：kubectl create -f xxx.yaml
####  • 查看：kubectl get -n demo get ds -o wide
### ▶ Job（一次性执行任务）
### ▶ CronJob（重复性执行任务）
### ▶ deployment和statefulset的区别

特性| Deployment| StatefulSet

---|---|---

主要用途| 部署无状态应用| 部署有状态应用

Pod标识| 随机唯一标识（随机后缀）| 稳定、可预测的标识（顺序编号）

网络标识| 共享Service，通过负载均衡访问| 每个Pod有独立的DNS名称：<pod-name>.<service-name>.<namespace>.svc.cluster.local

存储| 共享存储卷（所有Pod相同）| 独立持久化存储卷（每个Pod不同）

创建顺序| 并行创建| 按顺序创建（0, 1, 2...）

删除顺序| 并行删除| 逆序删除（..., 2, 1, 0）

容器与云原生

笔记 Kubernetes

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