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commit
c44f9f815b
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@ -1,143 +1,109 @@
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# DaemonSet
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DaemonSet保证在每个Node上都运行一个容器副本，常用来部署一些集群的日志、监控或者其他系统管理程序。典型的应用常见包括：
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## 什么是 DaemonSet？
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* 日志收集，比如fluentd，logstash等
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* 系统监控，比如Prometheus Node Exporter，collectd，New Relic agent，Ganglia gmond等
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* 系统程序，比如kube-proxy, kube-dns, glusterd, ceph等
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_DaemonSet_ 确保全部（或者一些）Node 上运行一个 Pod 的副本。当有 Node 加入集群时，也会为他们新增一个 Pod 。当有 Node 从集群移除时，这些 Pod 也会被回收。删除 DaemonSet 将会删除它创建的所有 Pod。
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使用Fluentd收集日志的例子：
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使用 DaemonSet 的一些典型用法：
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```yaml
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apiVersion: extensions/v1beta1
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kind: DaemonSet
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metadata:
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name: fluentd
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spec:
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template:
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metadata:
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labels:
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app: logging
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id: fluentd
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name: fluentd
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spec:
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containers:
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- name: fluentd-es
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image: gcr.io/google_containers/fluentd-elasticsearch:1.3
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env:
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- name: FLUENTD_ARGS
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value: -qq
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volumeMounts:
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- name: containers
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mountPath: /var/lib/docker/containers
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- name: varlog
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mountPath: /varlog
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volumes:
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- hostPath:
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path: /var/lib/docker/containers
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name: containers
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- hostPath:
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path: /var/log
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name: varlog
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```
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- 运行集群存储 daemon，例如在每个 Node 上运行 `glusterd`、`ceph`。
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- 在每个 Node 上运行日志收集 daemon，例如`fluentd`、`logstash`。
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- 在每个 Node 上运行监控 daemon，例如 [Prometheus Node Exporter](https://github.com/prometheus/node_exporter)、`collectd`、Datadog 代理、New Relic 代理，或 Ganglia `gmond`。
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## 指定Node节点
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一个简单的用法是，在所有的 Node 上都存在一个 DaemonSet，将被作为每种类型的 daemon 使用。
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一个稍微复杂的用法可能是，对单独的每种类型的 daemon 使用多个 DaemonSet，但具有不同的标志，和/或对不同硬件类型具有不同的内存、CPU要求。
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DaemonSet会忽略Node的unschedulable状态，有两种方式来指定Pod只运行在指定的Node节点上：
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## 编写 DaemonSet Spec
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- nodeSelector：只调度到匹配指定label的Node上
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- nodeAffinity：功能更丰富的Node选择器，比如支持集合操作
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- podAffinity：调度到满足条件的Pod所在的Node上
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### 必需字段
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nodeSelector示例：
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和其它所有 Kubernetes 配置一样，DaemonSet 需要 `apiVersion`、`kind` 和 `metadata`字段。有关配置文件的通用信息，详见文档 [部署应用](https://kubernetes.io/docs/user-guide/deploying-applications/)、[配置容器](https://kubernetes.io/docs/user-guide/configuring-containers/) 和 [资源管理](https://kubernetes.io/docs/concepts/tools/kubectl/object-management-overview/) 。
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```yaml
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spec:
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nodeSelector:
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disktype: ssd
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```
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DaemonSet 也需要一个 [`.spec`](https://git.k8s.io/community/contributors/devel/api-conventions.md#spec-and-status) 配置段。
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nodeAffinity示例：
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### Pod 模板
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```yaml
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metadata:
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name: with-node-affinity
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annotations:
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scheduler.alpha.kubernetes.io/affinity: >
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{
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"nodeAffinity": {
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"requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution": {
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"nodeSelectorTerms": [
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{
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"matchExpressions": [
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{
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"key": "kubernetes.io/e2e-az-name",
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"operator": "In",
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"values": ["e2e-az1", "e2e-az2"]
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}
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]
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}
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]
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}
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}
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}
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another-annotation-key: another-annotation-value
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```
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`.spec` 唯一必需的字段是 `.spec.template`。
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podAffinity示例：
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`.spec.template` 是一个 [Pod 模板](https://kubernetes.io/docs/user-guide/replication-controller/#pod-template)。
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它与 [Pod](https://kubernetes.io/docs/user-guide/pods) 具有相同的 schema，除了它是嵌套的，而且不具有 `apiVersion` 或 `kind` 字段。
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```yaml
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metadata:
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name: with-pod-affinity
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annotations:
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scheduler.alpha.kubernetes.io/affinity: >
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{
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||||
"podAffinity": {
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"requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution": [
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||||
{
|
||||
"labelSelector": {
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||||
"matchExpressions": [
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{
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"key": "security",
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"operator": "In",
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"values": ["S1"]
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}
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]
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},
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"topologyKey": "failure-domain.beta.kubernetes.io/zone"
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}
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]
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},
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"podAntiAffinity": {
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"requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution": [
|
||||
{
|
||||
"labelSelector": {
|
||||
"matchExpressions": [
|
||||
{
|
||||
"key": "security",
|
||||
"operator": "In",
|
||||
"values": ["S2"]
|
||||
}
|
||||
]
|
||||
},
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||||
"topologyKey": "kubernetes.io/hostname"
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||||
}
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]
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||||
}
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||||
}
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spec:
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...
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```
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Pod 除了必须字段外，在 DaemonSet 中的 Pod 模板必须指定合理的标签（查看 [pod selector](#pod-selector)）。
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## 静态Pod
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在 DaemonSet 中的 Pod 模板必需具有一个值为 `Always` 的 [`RestartPolicy`](https://kubernetes.io/docs/user-guide/pod-states)，或者未指定它的值，默认是 `Always`。
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除了DaemonSet，还可以使用静态Pod来在每台机器上运行指定的Pod，这需要kubelet在启动的时候指定manifest目录：
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### Pod Selector
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```bash
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kubelet --pod-manifest-path=<the directory>
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```
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`.spec.selector` 字段表示 Pod Selector，它与 [Job](https://kubernetes.io/docs/concepts/jobs/run-to-completion-finite-workloads/) 或其它资源的 `.sper.selector` 的原理是相同的。
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然后将所需要的Pod定义文件放到指定的manifest目录中即可。
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`spec.selector` 表示一个对象，它由如下两个字段组成：
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注意：静态Pod不能通过API Server来删除，但可以通过删除manifest文件来自动删除对应的Pod。
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* `matchLabels` - 与 [ReplicationController](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/replicationcontroller/) 的 `.spec.selector` 的原理相同。
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* `matchExpressions` - 允许构建更加复杂的 Selector，可以通过指定 key、value 列表，以及与 key 和 value 列表的相关的操作符。
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当上述两个字段都指定时，结果表示的是 AND 关系。
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如果指定了 `.spec.selector`，必须与 `.spec.template.metadata.labels` 相匹配。如果没有指定，它们默认是等价的。如果与它们配置的不匹配，则会被 API 拒绝。
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如果 Pod 的 label 与 selector 匹配，或者直接基于其它的 DaemonSet、或者 Controller（例如 ReplicationController），也不可以创建任何 Pod。
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否则 DaemonSet Controller 将认为那些 Pod 是它创建的。Kubernetes 不会阻止这样做。一个场景是，可能希望在一个具有不同值的、用来测试用的 Node 上手动创建 Pod。
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### 仅在相同的 Node 上运行 Pod
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如果指定了 `.spec.template.spec.nodeSelector`，DaemonSet Controller 将在能够匹配上 [Node Selector](https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/assign-pod-node/) 的 Node 上创建 Pod。
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类似这种情况，可以指定 `.spec.template.spec.affinity`，然后 DaemonSet Controller 将在能够匹配上 [Node Affinity](https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/assign-pod-node/) 的 Node 上创建 Pod。
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如果根本就没有指定，则 DaemonSet Controller 将在所有 Node 上创建 Pod。
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## 如果调度 Daemon Pod
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正常情况下，Pod 运行在哪个机器上是由 Kubernetes 调度器进行选择的。然而，由 Daemon Controller 创建的 Pod 已经确定了在哪个机器上（Pod 创建时指定了 `.spec.nodeName`），因此：
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- DaemonSet Controller 并不关心一个 Node 的 [`unschedulable`](https://kubernetes.io/docs/admin/node/#manual-node-administration) 字段。
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- DaemonSet Controller 可以创建 Pod，即使调度器还没有被启动，这对集群启动是非常有帮助的。
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Daemon Pod 关心 [Taint 和 Toleration](https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/assign-pod-node/#taints-and-tolerations-beta-feature)，它们会为没有指定 `tolerationSeconds` 的 `node.alpha.kubernetes.io/notReady` 和 `node.alpha.kubernetes.io/unreachable` 的 Taint，而创建具有 `NoExecute` 的 Toleration。这确保了当 alpha 特性的 `TaintBasedEvictions` 被启用，当 Node 出现故障，比如网络分区，这时它们将不会被清除掉（当 `TaintBasedEvictions` 特性没有启用，在这些场景下也不会被清除，但会因为 NodeController 的硬编码行为而被清除，Toleration 是不会的）。
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## 与 Daemon Pod 通信
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与 DaemonSet 中的 Pod 进行通信，几种可能的模式如下：
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- **Push**：配置 DaemonSet 中的 Pod 向其它 Service 发送更新，例如统计数据库。它们没有客户端。
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- **NodeIP 和已知端口**：DaemonSet 中的 Pod 可以使用 `hostPort`，从而可以通过 Node IP 访问到 Pod。客户端能通过某种方法知道 Node IP 列表，并且基于此也可以知道端口。
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- **DNS**：创建具有相同 Pod Selector 的 [Headless Service](https://kubernetes.io/docs/user-guide/services/#headless-services)，然后通过使用 `endpoints` 资源或从 DNS 检索到多个 A 记录来发现 DaemonSet。
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- **Service**：创建具有相同 Pod Selector 的 Service，并使用该 Service 访问到某个随机 Node 上的 daemon。（没有办法访问到特定 Node）
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## 更新 DaemonSet
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如果修改了 Node Label，DaemonSet 将立刻向新匹配上的 Node 添加 Pod，同时删除新近无法匹配上的 Node 上的 Pod。
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可以修改 DaemonSet 创建的 Pod。然而，不允许对 Pod 的所有字段进行更新。当下次 Node（即使具有相同的名称）被创建时，DaemonSet Controller 还会使用最初的模板。
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可以删除一个 DaemonSet。如果使用 `kubectl` 并指定 `--cascade=false` 选项，则 Pod 将被保留在 Node 上。然后可以创建具有不同模板的新 DaemonSet。具有不同模板的新 DaemonSet 将鞥能够通过 Label 匹配识别所有已经存在的 Pod。它不会修改或删除它们，即使是错误匹配了 Pod 模板。通过删除 Pod 或者 删除 Node，可以强制创建新的 Pod。
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在 Kubernetes 1.6 或以后版本，可以在 DaemonSet 上 [执行滚动升级](https://kubernetes.io/docs/tasks/manage-daemon/update-daemon-set/)。
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### init 脚本
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很可能通过直接在一个 Node 上启动 daemon 进程（例如，使用 `init`、`upstartd`、或 `systemd`）。这非常好，然而基于 DaemonSet 来运行这些进程有如下一些好处：
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- 像对待应用程序一样，具备为 daemon 提供监控和管理日志的能力。
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- 为 daemon 和应用城西使用相同的配置语言和工具（如 Pod 模板、`kubectl`）。
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- Kubernetes 未来版本可能会支持对 DaemonSet 创建 Pod 与 Node升级工作流进行集成。
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- 在资源受限的容器中运行 daemon，能够增加 daemon 和应用容器的隔离性。然而这也实现了在容器中运行 daemon，但却不能在 Pod 中运行（例如，直接基于 Docker 启动）。
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### 裸 Pod
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可能要直接创建 Pod，同时指定其运行在特定的 Node 上。
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然而，DaemonSet 替换了由于任何原因被删除或终止的 Pod，例如 Node 失败、例行节点维护，比如内和升级。由于这个原因，我们应该使用 DaemonSet 而不是单独创建 Pod。
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### 静态 Pod
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很可能，通过在一个指定目录下编写文件来创建 Pod，该目录受 Kubelet 所监视。这些 Pod 被称为 [静态 Pod](https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/static-pod/)。
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不像 DaemonSet，静态 Pod 不受 kubectl 和 其它 Kubernetes API 客户端管理。静态 Pod 不依赖于 apiserver，这使得它们在集群启动的情况下非常有用。
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而且，未来静态 Pod 可能会被废弃掉。
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### Replication Controller
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DaemonSet 与 [Replication Controller](https://kubernetes.io/docs/user-guide/replication-controller) 非常类似，它们都能创建 Pod，这些 Pod 都具有不期望被终止的进程（例如，Web 服务器、存储服务器）。
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为无状态的 Service 使用 Replication Controller，像 frontend，实现对副本的数量进行扩缩容、平滑升级，比之于精确控制 Pod 运行在某个主机上要重要得多。需要 Pod 副本总是运行在全部或特定主机上，并需要先于其他 Pod 启动，当这被认为非常重要时，应该使用 Daemon Controller。
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