K8s[控制器]-DaemonSet

什么是DaemonSet

DaemonSet 控制器确保所有（或一部分）的节点都运行了一个指定的 Pod 副本。

每当向集群中添加一个节点时，指定的 Pod 副本也将添加到该节点上
当节点从集群中移除时，Pod 也就被垃圾回收了
删除一个 DaemonSet 可以清理所有由其创建的 Pod

DaemonSet 的典型使用场景有：

在每个节点上运行集群的存储守护进程，例如 glusterd、ceph
在每个节点上运行日志收集守护进程，例如 fluentd、logstash
在每个节点上运行监控守护进程，例如 Prometheus Node Exporter (opens new window)、Sysdig Agent (opens new window)、collectd、Dynatrace OneAgent (opens new window)、APPDynamics Agent (opens new window)、Datadog agent (opens new window)、New Relic agent (opens new window)、Ganglia gmond、Instana Agent (opens new window)等

创建DS

Example：

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: fluentd-elasticsearch
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: fluentd-logging
spec:
  selector:
    matchLabels:
      name: fluentd-elasticsearch
  template:
    metadata:
      labels:
        name: fluentd-elasticsearch
    spec:
      tolerations:
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        effect: NoSchedule
      containers:
      - name: fluentd-elasticsearch
        image: fluent/fluentd-kubernetes-daemonset:v1.7.1-debian-syslog-1.0
        resources:
          limits:
            memory: 200Mi
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 200Mi
        volumeMounts:
        - name: varlog
          mountPath: /var/log
        - name: varlibdockercontainers
          mountPath: /var/lib/docker/containers
          readOnly: true
      terminationGracePeriodSeconds: 30
      volumes:
      - name: varlog
        hostPath:
          path: /var/log
      - name: varlibdockercontainers
        hostPath:
          path: /var/lib/docker/containers

必填字段

与其他所有 Kubernetes API 对象相同，DaemonSet 需要如下字段：

apiVersion
kind
metadata

除此之外，DaemonSet 还需要 .spec 字段

Pod Template

.spec.template 是必填字段，定义了 Pod 的模板，与定义 Pod 的 yaml 格式完全相同（除了内嵌在 DaemonSet 中以外，没有 kind、APIVersion 字段以外）。

在 DaemonSet 中，您必须指定 .spec.template.metadata.labels 字段和 .spec.tempalte.spec 字段。

DaemonSet 的 .spec.template.spec.restartPolicy 字段必须为 Always，或者不填（默认值为 Always）

Pod Selector

.spec.selector 字段定义了 DaemonSet 的 pod selector，DaemonSet 认为符合该选择器的 Pod 由其管理。

自 Kubernets v1.8 以后，.spec.selector 是必填字段，且您指定该字段时，必须与 .spec.template.metata.labels 字段匹配（不匹配的情况下创建 DaemonSet 将失败）。DaemonSet 创建以后，.spec.selector 字段就不可再修改。如果修改，可能导致不可预见的结果。

.spec.selector 由两个字段组成：

matchLabels
matchExpressions 通过指定 key、value列表以及运算符，可以构造更复杂的选择器

如果两个字段同时存在，则必须同时满足两个条件的 Pod 才被选中。

任何情况下，您不能以任何方式创建符合 DaemonSet 的 .spec.selector 选择器的 Pod。否则 DaemonSet Controller 会认为这些 Pod 是由它创建的。这将导致不可预期的行为出现。

只在部分节点上运行

指定 .spec.template.spec.nodeSelector ，DaemonSet Controller 将只在指定的节点上创建 Pod 。同样的，如果指定 .spec.template.spec.affinity ，DaemonSet Controller 将只在与 node affinity (opens new window)匹配的节点上创建 Pod。

DS的调度策略

污点和容忍

在调度 DaemonSet 的 Pod 时，污点和容忍（taints and tolerations）会被考量到，同时，以下容忍（toleration）将被自动添加到 DaemonSet 的 Pod 中：

Toleration Key	Effect	Version	描述
node.kubernetes.io/not-ready	NoExecute	1.13+	节点出现问题时（例如网络故障），DaemonSet 容器组将不会从节点上驱逐
node.kubernetes.io/unreachable	NoExecute	1.13+	节点出现问题时（例如网络故障），DaemonSet 容器组将不会从节点上驱逐
node.kubernetes.io/disk-pressure	NoSchedule	1.8+
node.kubernetes.io/memory-pressure	NoSchedule	1.8+
node.kubernetes.io/unschedulable	NoSchedule	1.12+	默认调度器针对 DaemonSet 容器组，容忍节点的 `unschedulable`属性
node.kubernetes.io/network-unavailable	NoSchedule	1.12+	默认调度器针对 DaemonSet 容器组，在其使用 host network 时，容忍节点的 `network-unavailable` 属性

通信DS

Push： DaemonSet 容器组用来向另一个服务推送信息，例如数据库的统计信息。这种情况下 DaemonSet 容器组没有客户端
NodeIP + Port： DaemonSet 容器组可以使用 hostPort，此时可通过节点的 IP 地址直接访问该容器组。客户端需要知道节点的 IP 地址，以及 DaemonSet 容器组的端口号
DNS： 创建一个 headless service (opens new window)，且该 Service 与 DaemonSet 有相同的 Pod Selector。此时，客户端可通过该 Service 的 DNS 解析到 DaemonSet 的 IP 地址
Service： 创建一个 Service，且该 Service 与 DaemonSet 有相同的 Pod Selector，客户端通过该 Service，可随机访问到某一个节点上的 DaemonSet 容器组

更新DS

在改变节点的标签时：
- 如果该节点匹配了 DaemonSet 的 .spec.template.spec.nodeSelector，DaemonSet 将会在该节点上创建一个 Pod
- 如果该节点原来匹配 DaemonSet 的 .spec.template.spec.nodeSelector，现在不匹配了，则，DaemonSet 将会删除该节点上对应的 Pod
您可以修改 DaemonSet 的 Pod 的部分字段，但是，DaemonSet 控制器在创建新的 Pod 时，仍然会使用原有的 Template 进行 Pod 创建。
您可以删除 DaemonSet。如果在 kubectl 命令中指定 --cascade=false 选项，DaemonSet 容器组将不会被删除。紧接着，如果您创建一个新的 DaemonSet，与之前删除的 DaemonSet 有相同的 .spec.selector，新建 DaemonSet 将直接把这些未删除的 Pod 纳入管理。DaemonSet 根据其 updateStrategy 决定是否更新这些 Pod

对比Deployment

DaemonSet 和 Deployment 一样，他们都创建长时间运行的 Pod（例如 web server、storage server 等）

Deployment 适用于无状态服务（例如前端程序），对于这些程序而言，扩容（scale up）/ 缩容（scale down）、滚动更新等特性比精确控制 Pod 所运行的节点更重要。
DaemonSet 更适合如下情况：
- Pod 的副本总是在所有（或者部分指定的）节点上运行
- 需要在其他 Pod 启动之前运行