Controller

pod를 관리하는 역할, pod의 개수를 결정하고 보장해줌
API, etcd,scheduler, cotroller 가 함께 협업하면서 pod의 개수를 보장
- 요청하여 보장해놓은 pod 중 하나에 문제가 생기게되면
- controller가 API에게 pod 하나를 더 만들도록 요청
- scheduler를 통하여 pod를 배치하도록 하여 요청된 pod의 개수를 보장

컨트롤러의 종류

png

1. Replication Controller(RC)

요구하는 pod의 개수를 보장하며 파드 집합의 실행을 항상 안정적으로 유지하는 것을 목표
- 요구하는 pod의 개수가 부족하면 template를 이용해서 pod 추가
- 요구하는 pod 수 보다 많으면 최근에 생성된 pod를 삭제
기본 구성
- selector : RC가 관리할 Pod를 가져오는 데 사용
- replicas : RC에 의해서 관리되는 Pod의 수인데, 그 숫자만큼 Pod의 수를 유지
- template : Pod를 새로 만들 때 어떤 Pod를 만들지에 대한 정보가 필요한데 (도커 이미지, 포트, 라벨 등) 이에 대한 정보를 정의한 템플릿

png

레플리케이션 컨트롤러 예제1

$ cat rc-nginx.yaml
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: rc-nginx
spec:
  replicas: 3 # 배포 갯수
  selector:
    app: webui # key:value 이런 key, value를 가지는 pod를 replicas 수 만큼 운영해줘
  template: # 추가로 pod를 생성할 경우 pod template를 보고 생성 
    metadata:
      name: nginx-pod
      labels:
        app: webui # selector에 있는 key, value를 반드시 라벨로 포함하고 있어야 함
    spec:
      containers:
      - name: nginx-container
        image: nginx:1.14
 

$ kubectl create -f rc-nginx.yaml

현재 동작중인 pod 수
```
$ watch kubectl get pods -o wide
```

rc의 정보를 출력(2가지 방법)

$ kubectl get replicationcontrollers
$ kubectl get rc

rc의 정보를 자세하게 출력
```
$ kubectl describe rc rc-nginx
```
파드 삭제 시 replication controller가 하는 일은?
```
$ kubectl get pods
$ kubectl delete pod rc-nginx-XXXX
```

레플리케이션 컨트롤러 예제2

yaml 파일 수정하여 pod scale out/down

$ cat edit rc-nginx.yaml
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: rc-nginx
spec:
  replicas: 3 
  selector:
    app: webui # key:value 이런 key, value를 가지는 pod를 replicas 수 만큼 운영해줘
  template: # 추가로 pod를 생성할 경우 pod template를 보고 생성 
    metadata:
      name: nginx-pod
      labels:
        app: webui # selector에 있는 key, value를 반드시 라벨로 포함하고 있어야 함
    spec:
      containers:
      - name: nginx-container
        image: nginx:1.14
 

command로 pod scale out/down

$ kubectl scale rc rc-nginx --relicas=3

버전 변경

서비스 동작 중에 새로 생성되는 pod의 버전 변경 가능(Rolling Update)
기존 pod에 영향은 없음

$ cat edit rc-nginx.yaml
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: rc-nginx
spec:
  replicas: 3 
  selector:
    app: webui # key:value 이런 key, value를 가지는 pod를 replicas 수 만큼 운영해줘
  template: # 추가로 pod를 생성할 경우 pod template를 보고 생성 
    metadata:
      name: nginx-pod
      labels:
        app: webui # selector에 있는 key, value를 반드시 라벨로 포함하고 있어야 함
    spec:
      containers:
      - name: nginx-container
        image: nginx:1.15 # 새로 생성되는 
 

동작중인 pod 확인

$ kubectl describe pod rc rc-nginx-XXX

pod 삭제(rc 삭제하면 pod까지 다 삭제)

$ kubectl delete pod rc rc-nginx-XXX

pod 삭제로 생성된 새로운 pod 확인

$ kubectl describe pod rc rc-nginx-YYY

2. ReplicaSet

replication controller와 같은 역할을 하는 컨트롤러
replication controller 보다 더 다양한 형태의 selector 지원

selector:
    matchLabels:
        component: redis
    matchExpressions: # 다양다양
    - {key: tier, operator: In, values: [cache]}
    - {key: environment, operator: Notln, values: [dev]}

matchExpressions 연산자
- In : key와 values를 지정하여 key,value가 일치하는 pod만 연결
- Notln : key는 일치하고 value는 일치하지 않는 pod에 연결
- Exists : key에 맞는 label의 pod를 연결
- DoesNotExist : key와 다른 label의 pod를 연결

$cat rs-nginx.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: rs-nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: webui 
  template: 
    metadata:
      name: nginx-pod
      labels:
        app: webui 
    spec:
      containers:
      - name: nginx-container
        image: nginx:1.14

$ kubectl create -f rs-nginx.yaml

동작중인 pod 수 확인

$ watch kubectl get pods -o wide

rs의 정보를 출력(2가지 방법)

$ kubectl get replicasets
$ kubectl get rs

$ kubectl describe rs rs-nginx

파드 삭제시 rc가 하는 일은? 컨트롤러가 pod 수 계속 유지

$ kubectl get pods
$ kubectl delete pod rs-nginx-XXXX

pod는 그대로 두고 컨트롤러만 삭제

$ kubectl delete rs rs-nginx --cacade=false # 연쇄 삭제 기능을 비활성화 하는 옵션
$ kubectl get rs
$ kubectl get pods
$ kubectl delete pod --all

# 3. Deployment

ReplicaSet을 제어해주는 부모 역할, ReplicaSet을 컨트롤해서 pod 수 조절
목적 : Rolling Update & Rolling Back
- Rolling Update
  - 파드 인스턴스를 점진적으로 새로운 것으로 업데이트 하여 deployment update가 서비스 중단 없이 이루어질 수 있도록 함
- Rolling Back : 이전 버전으로

예제

$cat deploy-nginx.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deploy-nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: webui 
  template: 
    metadata:
      name: nginx-pod
      labels:
        app: webui 
    spec:
      containers:
      - name: nginx-container
        image: nginx:1.14

$ kubectl create -f deploy-nginx.yaml

동작중인 pod 수 확인

$ watch kubectl get pods -o wide

rs를 지워도 deployment가 rs를 다시 생성하여 유지할 수 있도록 함(deploy가 최상위 개념)

$ kubectl delete rs deploy-nginx-XXX

$ kubectl get deployments
$ kubectl get replicasets
$ kubectl get pods

$ kubectl delete deployment deploy-nginx

Rolling Update & Rolling Back

Rolling Update

$ kubectl set image deployment <deploy_name> <container_name> = <new_version image>

Rolling Back

$ kubectl rollout history deployment <deploy_name>
$ kubectl rollout undo deploy <deploy_name>

doploy 예제1

$cat deploy-nginx.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: app-deploy
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: webui 
  template: 
    metadata:
      name: nginx-pod
      labels:
        app: webui 
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.14
        name: web
        ports :
        - containerPort: 80

$ kubectl create -f deployment-exam.ymal --record
$ kubectl get deployment,rs,pod,svc

# Rolling Update
$ kubectl set image deploy app-deploy web=nginx:1.15 --record # record옵션: 업데이트 과정을 history로 기록
$ kubectl set image deploy app-deploy web=nginx:1.16 --record
$ kubectl set image deploy app-deploy web=nginx:1.17 --record

# controlling Rolling Update
$ kubectl rollout pause deploy app-deploy # 업데이트 일시정지
$ kubectl rollout resume deploy app-deploy # 업데이트 재시작
$ kubectl rollout status deploy app-deploy # 업데이트 상태 
$ kubectl rollout history deployment app-deploy # deploy 히스토리 확인
$ kubectl rollout undo deployment app-deploy # 이전 버전으로 롤백
$ kubectl rollout undo deployment app-deploy --to-revision=3 # revision=3으로 롤백
 

doploy 예제2

yaml 파일로 수정

$cat deployment-exam2.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deploy-nginx
  annotations: 
    kubernetes.io/change-cause: version 1.14
spec:
  progressDeadlineSeconds:600
  revisionHistoryLimit: 10
  strategy:
    rollingUpdate:
        maxSurge: 25%
        maxUnavailable: 25%
    type: RollingUpdate

  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: webui 
  template: 
    metadata:
      name: nginx-pod
      labels:
        app: webui 
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.14
        name: web
        ports :
        - containerPort: 80

$ kubectl apply -f deployment-exam2.yaml 
$ kubectl get deployment,rs,pod,svc

# 이미지 업데이트
$ vi deployment-exam2.yaml
->  annotations: 
    kubernetes.io/change-cause: version 1.15
    ...
    spec:
    containers:
    - image: nginx:1.15
    name: web

#apply
$ kubectl apply -f deployment-exam2.yaml 

# 히스토리 확인 & 이미지 롤백
$ kubectl rollout history deployment app-deploy 
$ kubectl rollout undo deployment app-deploy 

4. DaemonSet

전체 노드에서 pod가 노드당 한 개씩 실행되도록 보장
- 노드에서 실행되는 pod가 문제가 생길 경우 삭제 된 후 노드 생성해주는 역할
로그 수입기, 모니터링 에이전트와 같은 프로그램 실행시 적용

$cat daemonset-nginx.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: daemonset-nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: webui 
  template: 
    metadata:
      name: nginx-pod
      labels:
        app: webui 
    spec:
      containers:
      - image: nginx:1.14
        name: nginx-container

$ kubectl create -f daemonset-nginx.yaml

$ kubectl get daemonset
$ kubectl get pods

# daemonset으로 동작중인 pod 삭제하면?
$ kubectl delete daemonset-nginx-XXX # daemonset rolling update - 실행되고 있던 컨테이너 버전 수정 변경
$ kubectl edit ds daemonset-nginx

...

->       containers:
      - image: nginx:1.15 # rolling back
      
$ kubectl rollout undo daemonset daemonset-nginx # 삭제
$ kubectl delete daemonsets.apps daemonset-nginx

5. statefulset

pod의 상태를 유지해주는 컨트롤러
- pod 이름
  - 컨트롤러를 이용해서 pod 삭제 및 재생성할 경우 pod의 이름이 보장되지 않고 생성됨
  - statefulset 으로 실행할 경우, 순차적으로 번호가 붙어 생성됨
  - 생성 순서에 따른 번호가 붙어 pod 이름이 보장
- pod 볼륨(스토리지)

$cat statefulset-exam.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: sf-nginx
spec:
  replicas: 3
  serviceName: sf-service
  podManagementPolicy: Parallel
  selector:
    matchLabels:
      app: webui 
  template: 
    metadata:
      name: nginx-pod
      labels:
        app: webui 
    spec:
      containers:
      - name: nginx-container
        image: nginx:1.14

$ kubectl create -f statefulset-exam.yaml 
$ kubectl get statefulsets,pod # 동작중인 두번째 pod 삭제 -> 1번이 완전히 삭제될때까지 기다린 다음 1번을 생성함

$ kubectl delete pod sf-nginx-1

# scale down / up
$ kubectl scale statefulset sf-nginx --replicas=2 # 2번 pod 삭제
$ kubectl scale statefulset sf-nginx --replicas=4 # 3번 pod 생성

# rolling update / rolling back
$ kubectl edit statefulsets.apps sf-nginx 
$ kubectl rollout undo statefulsets.apps sf-nginx 

6. JOB

Kubernetessms pod를 running중인 상태로 유지
Batch 처리하는 pod는 작업이 완료되면 종료됨
Batch 처리에 적합한 컨트롤러로 pod의 성공적인 완료를 보장
- 비정상 종료 시 다시 실행
- 정상 종료시 완료

$cat job-exam.yaml
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: centos-job
spec:
  # completions: 5 # 실행해야 할 job의 수가 몇개인지 지정
  # parallelism: 2 # 병렬성. 동시 running되는 pod 수
  # activeDeadlineSecons: 15 # 지정 시간 내에 job을 완료, 지정 시간안에 끝나지 않으면 강제 완료
  template: 
    spec:
      containers:
      - name: centos-container
        image: centos:7
        command: ["bash"]
        args:
        - "-c"
        - "echo 'Hello World'; sleep 50; echo 'Bye'"
      restartPolicy: Never # 비정상 종료시 pod만 restart
      # restartPolicy: OnFailure  # 비정상 종료시 컨테이너를 restart
      # backoffLimit : 3 # restart limit 까지 restart 되고 그래도 안되면 작업자체를 삭제

50초 동안 실행
- 50초 이내에 비정상 종료되면 -> 다시 pod 생성하여 재수행
- 50초 후 정상 종료되면 끝(더이상의 실행 x)

$ kubectl create -f job-exam.yaml
$ kubectl get job,pods
$ kubectl get pods
$ kubectl delete jobs.apps centos-job

7. CronJob

CronJob안에 job의 컨트롤 기능 포함, job 컨트롤러로 실행할 application pod를 주기적으로 반복하여 실행
Linux의 cronjob의 스케줄링 기능을 job controller에 추가한 API(사용자가 원하는 사간에 job 실행 예약 지원)
다음과 같은 반복해서 실행하는 job을 운영해야 할 때 사용
- Data Backup
- Send email
- Cleaning tasks
Cronjob Schedule: “0 3 1 * * “
- Minutes (from 0 to 59)
- Hours (from 0 to 23)
- Day (from 1 to 31)
- Month (from 1 to 12)
- Day of the week (from 0 to 6)

png png png png png

$cat cronjob-exam.yaml
apiVersion: batch/v1beta1
kind: CronJob
metadata:
  name: cronjob-exam
spec:
  schedule: "* * * * *"
  startingDeadlineSeconds: 500  
  # successfulJobHistoryLimit: 3 # 성공한 job에 대해서 history 3개까지만 남기겠어
  concurrencyPolicy: Forbid  # 한번에 하나씩만 running
# concurrencyPolicy: ALLOW # 한번에 여러개의 job이 running 중이어도 됨
  jobTemplate: 
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
      - name: hello
        image: busybox
        args:
        - /bin/sh
        - -c
        - "echo 'Hello World'; sleep 10; echo 'Bye'"
      restartPolicy: Never

$ kubectl create -f cronjob-exam.yaml
$ kubectl get cronjob
$ kubectl get pods
$ kubectl delete cronjob cronjob-exam