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4.1-controllermanager-jie-shao.md

File metadata and controls

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controller

4.1 controller-manager 介绍

背景

在Kubernetes 集群中，Controller通过 API Server提供的（List & Watch）接口实时监控集群中资源对象的状态变化，当发生故障，导致资源对象的状态变化时，Controller会尝试将其状态调整为期望的状态。

比如当某个Pod出现故障时，Deployment Controller会及时发现故障并执行自动化修复流程，确保集群里的Pod始终处于预期的工作状态。

工作原理

Kubernetes控制器是通过定期重复执行如下 3 个步骤来完成控制任务的：

  1. 从API Server读取资源对象的期望状态和当前状态。
  2. 比较两者的差异，然后运行控制器操作现实中的资源对象，将资源对象的真实状态修正为Spec中定义的期望状态。
  3. 变动执行成功后，将结果状态写回到在API Server上的目标资源对象的status字段中。

常见的 Controller

Kubernetes 中内置了许多 Controller，Controller Manager是这些 Controller 的管理者，当资源状态发生变化时，Controller Manager 会通知这些 Controller 做出决策和执行操作。

  • Deployment Controller：负责部署和管理 Pod 副本。
  • ReplicaSet Controller：负责管理 Pod 副本的数量。
  • DaemonSet Controller：确保每个节点都运行指定的 Pod。
  • Job Controller：负责执行一次性任务。
  • CronJob Controller：负责按照指定的频率执行任务。
  • StatefulSet Controller：确保 Pod 的顺序性和持久性。
  • Garbage collector Controller：负责回收kubernetes中的资源对象，监听资源对象事件，更新对象之间的依赖关系，并根据对象的删除策略来决定是否删除其关联对象。
  • ...

Deployment

管理一组Pod，假设设置副本数 replicas=2，这时 node01和node02上会各自分配一个Pod，现在将node02关闭，则会发现node01上会部署两个Pod。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  namespace: test
  labels:
    app: nginx-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-deployment-tp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-deployment-tp
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          imagePullPolicy: IfNotPresent
      tolerations:
        - key: "node.kubernetes.io/unreachable"
          operator: "Exists"
          effect: "NoExecute"
          tolerationSeconds: 30