什么是 DaemonSet?

DaemonSet 确保全部(或者某些)节点上运行一个 Pod 的副本。当有节点加入集群时,也会为他们新增一个 Pod 。 当有节点从集群移除时,这些 Pod 也会被回收。删除 DaemonSet 将会删除它创建的所有 Pod。

使用 DaemonSet 的一些典型用法:

一个简单的用法是在所有的节点上都启动一个 DaemonSet,将被作为每种类型的 daemon 使用。 一个稍微复杂的用法是单独对每种 daemon 类型使用多个 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。

编写 DaemonSet 规约

必需字段

和其它所有 Kubernetes 配置一样,DaemonSet 需要 apiVersionkindmetadata 字段。 有关配置文件的基本信息,详见文档 deploying applications配置容器资源管理

DaemonSet 也需要一个 .spec 配置段。

Pod 模板

.spec 唯一必需的字段是 .spec.template

.spec.template 是一个 Pod 模板。 它与 Pod 具有相同的 schema,除了它是嵌套的,而且不具有 apiVersionkind 字段。

除了 Pod 必需字段外,在 DaemonSet 中的 Pod 模板必须指定合理的标签(查看 Pod Selector)。

在 DaemonSet 中的 Pod 模板必须具有一个值为 AlwaysRestartPolicy,或者未指定它的值,默认是 Always

Pod Selector

.spec.selector 字段表示 Pod Selector,它与 Job 或其它资源的 .spec.selector 的作用是相同的。

spec.selector 表示一个对象,它由如下两个字段组成:

当上述两个字段都指定时,结果表示的是 AND 关系。

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。

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。 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、用来测试用的节点上手动创建 Pod。

仅在某些节点上运行 Pod

如果指定了 .spec.template.spec.nodeSelector,DaemonSet Controller 将在能够与 Node Selector 匹配的节点上创建 Pod。 类似这种情况,可以指定 .spec.template.spec.affinity,然后 DaemonSet Controller 将在能够与 Node Affinity 匹配的节点上创建 Pod。 如果根本就没有指定,则 DaemonSet Controller 将在所有节点上创建 Pod。

如何调度 Daemon Pod

正常情况下,Pod 运行在哪个机器上是由 Kubernetes 调度器来选择的。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:

Daemon Pod 关心 Taint 和 Toleration,它们会为没有指定 tolerationSecondsnode.kubernetes.io/not-readynode.alpha.kubernetes.io/unreachable 的 Taint,创建具有 NoExecute 的 Toleration。这确保了当 alpha 特性的 TaintBasedEvictions 被启用时,发生节点故障,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,而不会因为 Toleration 导致被清除)。

与 Daemon Pod 通信

与 DaemonSet 中的 Pod 进行通信,几种可能的模式如下:

更新 DaemonSet

如果修改了节点标签(Label),DaemonSet 将立刻向新匹配上的节点添加 Pod,同时删除新近不能够匹配的节点上的 Pod。

我们可以修改 DaemonSet 创建的 Pod。然而,不允许对 Pod 的所有字段进行更新。当下次节点(即使具有相同的名称)被创建时,DaemonSet Controller 还会使用最初的模板。

可以删除一个 DaemonSet。如果使用 kubectl 并指定 --cascade=false 选项,则 Pod 将被保留在节点上。然后可以创建具有不同模板的新 DaemonSet。具有不同模板的新 DaemonSet 将能够通过标签匹配并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 或者删除节点,可以强制创建新的 Pod。

在 Kubernetes 1.6 或以后版本,可以在 DaemonSet 上 执行滚动升级

未来的 Kubernetes 版本将支持节点的可控更新。

DaemonSet 的可替代选择

init 脚本

我们很可能希望直接在一个节点上启动 daemon 进程(例如,使用 initupstartd、或 systemd)。这非常好,但基于 DaemonSet 来运行这些进程有如下一些好处:

裸 Pod

可能要直接创建 Pod,同时指定其运行在特定的节点上。 然而,DaemonSet 替换了由于任何原因被删除或终止的 Pod,例如节点失败、例行节点维护、内核升级。由于这个原因,我们应该使用 DaemonSet 而不是单独创建 Pod。

静态 Pod

可能需要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。 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。 而且,未来静态 Pod 可能会被废弃掉。

Replication Controller

DaemonSet 与 Replication Controller 非常类似,它们都能创建 Pod,这些 Pod 对应的进程都不希望被终止掉(例如,Web 服务器、存储服务器)。 为无状态的 Service 使用 Replication Controller,比如前端(Frontend)服务,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。