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云原生(十八) | Kubernetes篇之Kubernetes(k8s)工作负载

Kubernetes(k8s)工作负载

一、Workloads

什么是工作负载(Workloads)

  • 工作负载是运行在 Kubernetes 上的一个应用程序。
  • 一个应用很复杂,可能由单个组件或者多个组件共同完成。无论怎样我们可以用一组Pod来表示一个应用,也就是一个工作负载
  • Pod又是一组容器(Containers)
  • 所以关系又像是这样- 工作负载(Workloads)控制一组Pod- Pod控制一组容器(Containers)- 比如Deploy(工作负载) 3个副本的nginx(3个Pod),每个nginx里面是真正的nginx容器(container)

二、**Pod **

关于Pod深入介绍已经在之前文章讲述过,有不了解的同学可以再看看以下文章

【云原生 | Kubernetes篇】深入了解Pod(六)_Lansonli的博客-CSDN博客

三、Deployment

关于Deployment深入介绍已经在上一篇文章讲述过,有不了解的同学可以看看以下文章

【云原生 | Kubernetes篇】深入了解Deployment_Lansonli的博客-CSDN博客

**四、RC、RS、DaemonSet、StatefulSet **

关于这块内容****已经在之前文章讲述过,有不了解的同学可以再看看以下文章

【云原生 | Kubernetes篇】深入RC、RS、DaemonSet、StatefulSet(七)_Lansonli的博客-CSDN博客

五、Job、CronJob

1、**Job **

Kubernetes中的 Job 对象将创建一个或多个 Pod,并确保指定数量的 Pod 可以成功执行到进程正常结束:

  • 当 Job 创建的 Pod 执行成功并正常结束时,Job 将记录成功结束的 Pod 数量
  • 当成功结束的 Pod 达到指定的数量时,Job 将完成执行
  • 删除 Job 对象时,将清理掉由 Job 创建的 Pod

apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: pi
spec:
  template:
    spec:
      containers:
      - name: pi
        image: perl
        command: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
      restartPolicy: Never #Job情况下,不支持Always
  backoffLimit: 4 #任务4次都没成,认为失败
  activeDeadlineSeconds: 10
#默认这个任务需要成功执行一次。
#查看job情况
kubectl get job

#修改下面参数设置再试试
#千万不要用阻塞容器。nginx。job由于Pod一直running状态。下一个永远得不到执行,而且超时了,当前running的Pod还会删掉
kubectl api-resources
#参数说明
kubectl explain job.spec
activeDeadlineSeconds:10 总共维持10s
#该字段限定了 Job 对象在集群中的存活时长,一旦达到 .spec.activeDeadlineSeconds 指定的时长,该 Job 创建的所有的 Pod 都将被终止。但是Job不会删除,Job需要手动删除,或者使用ttl进行清理
backoffLimit:
#设定 Job 最大的重试次数。该字段的默认值为 6;一旦重试次数达到了 backoffLimit 中的值,Job 将被标记为失败,且尤其创建的所有 Pod 将被终止;
completions: #Job结束需要成功运行的Pods。默认为1
manualSelector:
parallelism: #并行运行的Pod个数,默认为1
ttlSecondsAfterFinished:
ttlSecondsAfterFinished: 0 #在job执行完时马上删除
ttlSecondsAfterFinished: 100 #在job执行完后,等待100s再删除
#除了 CronJob 之外,TTL 机制是另外一种自动清理已结束Job(Completed 或 Finished)的方式:
#TTL 机制由 TTL 控制器 提供,ttlSecondsAfterFinished 字段可激活该特性
#当 TTL 控制器清理 Job 时,TTL 控制器将删除 Job 对象,以及由该 Job 创建的所有 Pod 对象。    
#job超时以后 已经完成的不删,正在运行的Pod就删除
#单个Pod时,Pod成功运行,Job就结束了
#如果Job中定义了多个容器,则Job的状态将根据所有容器的执行状态来变化。
#Job任务不建议去运行nginx,tomcat,mysql等阻塞式的,否则这些任务永远完不了。
#如果Job定义的容器中存在http server、mysql等长期的容器和一些批处理容器,则Job状态不会发生变化(因为长期运行的容器不会主动结束)。此时可以通过Pod的.status.containerStatuses获取指定容器的运行状态。

manualSelector:

  • job同样可以指定selector来关联pod。需要注意的是job目前可以使用两个API组来操作,batch/v1和extensions/v1beta1。当用户需要自定义selector时,使用两种API组时定义的参数有所差异。
  • 使用batch/v1时,用户需要将jod的spec.manualSelector设置为true,才可以定制selector。默认为false。
  • 使用extensions/v1beta1时,用户不需要额外的操作。因为extensions/v1beta1的spec.autoSelector默认为false,该项与batch/v1的spec.manualSelector含义正好相反。换句话说,使用extensions/v1beta1时,用户不想定制selector时,需要手动将spec.autoSelector设置为true。

2、CronJob

CronJob 按照预定的时间计划(schedule)创建 Job(注意:启动的是Job不是Deploy,rs)。一个 CronJob 对象类似于 crontab (cron table) 文件中的一行记录。该对象根据 Cron 格式定义的时间计划,周期性地创建 Job 对象。

Schedule

所有 CronJob 的

schedule

中所定义的时间,都是基于 master 所在时区来进行计算的。

一个 CronJob 在时间计划中的每次执行时刻,都创建 大约 一个 Job 对象。这里用到了 大约 ,是因为在少数情况下会创建两个 Job 对象,或者不创建 Job 对象。尽管 K8S 尽最大的可能性避免这种情况的出现,但是并不能完全杜绝此现象的发生。因此,Job 程序必须是幂等的。

当以下两个条件都满足时,Job 将至少运行一次:

  • startingDeadlineSeconds 被设置为一个较大的值,或者不设置该值(默认值将被采纳)
  • concurrencyPolicy 被设置为 Allow

kubectl explain cronjob.spec

concurrencyPolicy:并发策略
"Allow" (允许,default):
"Forbid"(禁止): forbids;前个任务没执行完,要并发下一个的话,下一个会被跳过
"Replace"(替换): 新任务,替换当前运行的任务

failedJobsHistoryLimit:记录失败数的上限,Defaults to 1.
successfulJobsHistoryLimit: 记录成功任务的上限。 Defaults to 3.
#指定了 CronJob 应该保留多少个 completed 和 failed 的 Job 记录。将其设置为 0,则 CronJob 不会保留已经结束的 Job 的记录。

jobTemplate: job怎么定义(与前面我们说的job一样定义法)

schedule: cron 表达式;

startingDeadlineSeconds: 表示如果Job因为某种原因无法按调度准时启动,在spec.startingDeadlineSeconds时间段之内,CronJob仍然试图重新启动Job,如果在.spec.startingDeadlineSeconds时间之内没有启动成功,则不再试图重新启动。如果spec.startingDeadlineSeconds的值没有设置,则没有按时启动的任务不会被尝试重新启动。

suspend 暂停定时任务,对已经执行了的任务,不会生效; Defaults to false.

apiVersion: batch/v1beta1
kind: CronJob
metadata:
  name: hello
spec:
  schedule: "*/1 * * * *"    #分、时、日、月、周
  jobTemplate:
    spec:
      template:
        spec:
          containers:
          - name: hello
            image: busybox
            args:
            - /bin/sh
            - -c
            - date; echo Hello from the Kubernetes cluster
          restartPolicy: OnFailure

六、GC

什么是垃圾回收

Kubernetes garbage collector(垃圾回收器)的作用是删除那些曾经有 owner,后来又不再有 owner 的对象。

垃圾收集器如何删除从属对象

当删除某个对象时,可以指定该对象的从属对象是否同时被自动删除,这种操作叫做级联删除(cascading deletion)。级联删除有两种模式:后台(background)和前台(foreground)

如果删除对象时不删除自动删除其从属对象,此时,从属对象被认为是孤儿(或孤立的 orphaned)

通过参数

--cascade

,kubectl delete 命令也可以选择不同的级联删除策略:

  • --cascade=true 级联删除
  • --cascade=false 不级联删除 orphan
#删除rs,但不删除级联Pod
kubectl delete replicaset my-repset --cascade=false

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