Replica Set

Replica Set

ReplicaSet是下一代Replication Controller。*ReplicaSet和 [Replication Controller*](https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/replicationcontroller/) 之间的唯一区别就是选择器支持。ReplicaSet支持 labels user guide 描述的新的set-based selector requirement，而Replication Controller仅支持equality-based selector requirement。

关于Label Selector：https://kubernetes.io/docs/concepts/overview/working-with-objects/labels/ ，本文的示例种也有用到两种selector。

如何使用ReplicaSet

支持Replication Controller的大多数 kubectl 命令也支持ReplicaSets。 rolling-update 命令是一个例外。如果您想要滚动更新功能，请考虑使用Deployment。此外， rolling-update 命令是必不可少的，而Deployment是声明式的，因此我们建议您通过 rollout 命令使用Deployment。

虽然ReplicaSet可独立使用，但是目前它主要被 Deployment 作为编排Pod创建、删除和更新的机制。当您使用Deployment时，您不必担心如何管理Deployment创建的ReplicaSet。Deployment拥有并管理其ReplicaSet。

何时使用ReplicaSet

ReplicaSet确保在任何时间都会运行指定数量的Pod副本。但是，Deployment是一个更高层次的概念——它管理ReplicaSet，并提供对Pod的声明性更新以及许多其他有用的功能。因此，我们建议您使用Deployment而不是直接使用ReplicaSet，除非您需要自定义更新编排或根本不需要更新。

这实际上意味着您可能永远不需要操作ReplicaSet对象：使用Deployment替代，并在spec部分中定义应用程序。

示例

apiVersion: apps/v1beta2 # for versions before 1.6.0 use extensions/v1beta1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: frontend
  labels:
    app: guestbook
    tier: frontend
spec:
  # this replicas value is default
  # modify it according to your case
  replicas: 3
  selector:
      # 下面的是equality-based selector requirement
    matchLabels:
      tier: frontend
    # 下面的是set-based selector requirement
    matchExpressions:
      - {key: tier, operator: In, values: [frontend]}
  template:
    metadata:
      labels:
        app: guestbook
        tier: frontend
    spec:
      containers:
      - name: php-redis
        image: gcr.io/google_samples/gb-frontend:v3
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 100Mi
        env:
        - name: GET_HOSTS_FROM
          value: dns
          # If your cluster config does not include a dns service, then to
          # instead access environment variables to find service host
          # info, comment out the 'value: dns' line above, and uncomment the
          # line below.
          # value: env
        ports:
        - containerPort: 80

将此清单保存为frontend.yaml ，并将其提交给Kubernetes集群，即可创建你所定义的ReplicaSet以及ReplicaSet管理的Pod。

$ kubectl create -f frontend.yaml
replicaset "frontend" created
$ kubectl describe rs/frontend
Name:        frontend
Namespace:    default
Selector:    tier=frontend,tier in (frontend)
Labels:        app=guestbook
        tier=frontend
Annotations:    <none>
Replicas:    3 current / 3 desired
Pods Status:    3 Running / 0 Waiting / 0 Succeeded / 0 Failed
Pod Template:
  Labels:       app=guestbook
                tier=frontend
  Containers:
   php-redis:
    Image:      gcr.io/google_samples/gb-frontend:v3
    Port:       80/TCP
    Requests:
      cpu:      100m
      memory:   100Mi
    Environment:
      GET_HOSTS_FROM:   dns
    Mounts:             <none>
  Volumes:              <none>
Events:
  FirstSeen    LastSeen    Count    From                SubobjectPath    Type        Reason            Message
  ---------    --------    -----    ----                -------------    --------    ------            -------
  1m           1m          1        {replicaset-controller }             Normal      SuccessfulCreate  Created pod: frontend-qhloh
  1m           1m          1        {replicaset-controller }             Normal      SuccessfulCreate  Created pod: frontend-dnjpy
  1m           1m          1        {replicaset-controller }             Normal      SuccessfulCreate  Created pod: frontend-9si5l
$ kubectl get pods
NAME             READY     STATUS    RESTARTS   AGE
frontend-9si5l   1/1       Running   0          1m
frontend-dnjpy   1/1       Running   0          1m
frontend-qhloh   1/1       Running   0          1m

编写ReplicaSet的spec

与所有其他Kubernetes API对象一样，ReplicaSet需要apiVersion 、 kind和metadata 等字段。关于使用清单的一般信息，请参阅 here 、 here 和 here 。

ReplicaSet还需要一个 .spec section 。

Pod模板

.spec.template 是.spec 唯一必需的字段。 .spec.template是一个 pod template 。它与 pod 有完全相同的模式——除了是嵌套的，没有apiVersion 以及kind 以外。

除Pod必需的字段外，ReplicaSet中的Pod模板必须指定适当的标签和适当的重新启动策略。

对于标签，请确保不会与其他Controller重叠。有关更多信息，请参阅 pod selector 。

对于 restart policy ， .spec.template.spec.restartPolicy 的唯一允许的值是Always ，这是默认值。

对于本地容器重新启动，ReplicaSet将委托给Node上的代理，例如 Kubelet 或Docker。

Pod选择器

.spec.selector 字段是一个 label selector 。一个ReplicaSet管理所有与标签选择器相匹配的Pod。它不区分其创建或删除的Pod，也不区分另一个人或进程创建或删除的Pod。这允许我们在不影响正在运行的Pod的前提下替换ReplicaSet。

.spec.template.metadata.labels 必须与.spec.selector 匹配，否则将被API拒绝。

在Kubernetes 1.8中，ReplicaSet类型上当前的API版本是apps/v1beta2 ，默认启用。API版本extensions/v1beta1 已被弃用。在API版本apps/v1beta2 中，如果没有设置，则.spec.selector和.metadata.labels 默认不再与.spec.template.metadata.labels 一致。因此，必须明确设定这些字段。另外，在API版本apps/v1beta2 中，一旦ReplicaSet创建， .spec.selector 是不可变的。

此外，您通常不应创建任何标签与此选择器匹配的Pod，不管是直接创建、使用ReplicaSet或其他Controller（例如Deployment）。如果这样做，ReplicaSet会认为它创建了其他Pod。Kubernetes并不会阻止你这样做。

如果您最终使用具有重叠选择器的多个Controller，则必须自行管理删除。

ReplicaSet上的标签

ReplicaSet本身可以有标签（ .metadata.labels ）。通常，您应该将这些该字段设置为与.spec.template.metadata.labels 相同。但是，也允许不同，.metadata.labels 不会影响ReplicaSet的行为。

Replicas（副本）

您可以通过设置.spec.replicas 来指定同时运行多少个Pod。任何时间运行的Pod个数都可能会更高或更低，例如，如果replica刚刚增加或减少；或者如果Pod优雅关闭，而替换提前启动。

如果不指定.spec.replicas ，则默认为1。

使用ReplicaSet

删除ReplicaSet和其Pod

可使用 kubectl delete 删除ReplicaSet及其所有pod。Kubectl将ReplicaSet缩放为零，并等待它删除每个Pod，然后再删除ReplicaSet本身。如果这个kubectl命令被中断，可以重启。

当使用REST API或Go语言客户端库时，需要明确执行这些步骤（将副本缩放为0，等待Pod删除，然后删除ReplicaSet）。

只删除ReplicaSet

可以只删除ReplicaSet，而不影响ReplicaSet的任何Pod，使用 kubectl delete 和--cascade=false 选项即可。

使用REST API或Go语言客户端库时，只需删除ReplicaSet对象即可。

原始的ReplicaSet被删除后，您可以创建一个新的ReplicaSet来替换它。只要新旧ReplicaSet的.spec.selector 相同，那么新ReplicaSet就会使用旧ReplicaSet的Pod。然而，它不会努力使已存在的Pod去匹配一个新的、不同的Pod模板。要想以可控的方式将Pod更新为新的spec，请使用 rolling update 。

从ReplicaSet隔离Pod

可以通过更改其标签的方式，从ReplicaSet中删除Pod。此技术可用于从Service中删除Pod，从而进行debug、数据恢复等。以这种方式删除的Pod将被自动替换（假设副本的数量也不会改变）。

ReplicaSet伸缩

只需更新.spec.replicas 字段即可轻松缩放ReplicaSet。ReplicaSet controller会确保集群中有指定数量的Pod可用并可操作。

ReplicaSet作为Horizontal Pod Autoscaler（HPA）目标

ReplicaSet也可以是 Horizontal Pod Autoscalers (HPA) 的目标。也就是说，ReplicaSet可以由HPA自动伸缩。以下是一个HPA指向我们在上一个示例中创建的ReplicaSet的示例。

apiVersion: autoscaling/v1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: frontend-scaler
spec:
  scaleTargetRef:
    kind: ReplicaSet
    name: frontend
  minReplicas: 3
  maxReplicas: 10
  targetCPUUtilizationPercentage: 50

将此清单保存为hpa-rs.yaml 并将其提交到Kubernetes集群，这样就会创建一个HPA，根据Pod副本的CPU使用率自动调整目标ReplicaSet。

 kubectl create -f hpa-rs.yaml

或者，您可以使用kubectl autoscale 命令来完成相同的操作（并且更容易！）

 kubectl autoscale rs frontend

ReplicaSet的替代方案

Deployment（推荐）

Deployment 是一种更高级的API对象，它以与kubectl rolling-update 类似的方式，更新其底层的ReplicaSet及其Pod。如果您想要滚动更新的功能，则建议使用Deployment，因为与kubectl rolling-update 不同，它们是声明式、服务器端的，并且具有其他特性。有关使用Deployment运行无状态应用的更多信息，请阅读 Run a Stateless Application Using a Deployment 。

Bare Pod（裸Pod）

与用户直接创建Pod的情况不同，ReplicaSet会替换由于任何原因被删除或终止的pod，例如在Node故障或Node中断维护（例如内核升级）的情况下。因此，我们建议您使用ReplicaSet，即使您的应用程序只需要一个Pod。与process supervisor（进程管理器）类似，ReplicaSet只能监视多个Node上的多个Pod，而不是单个Node上的单个进程。ReplicaSet将本地容器的重启委托给Node上的某个代理（例如，Kubelet或Docker）。

Job（作业）

对于可预期会终止的Pod（即批处理作业），可以使用 Job 而非ReplicaSet。

DaemonSet

对于提供机器级功能（例如机器监控或日志）的Pod，请使用 DaemonSet 而非ReplicaSet。这些Pod的生命周期与机器的生命周期相关：在其他Pod启动之前，这些Pod需要在机器上运行；当机器准备重启/关闭时，可安全终止这些Pod。

原文

https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/replicaset/

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