文章目录
- OpenKruise简介
- OpenKruise来源
- OpenKruise是什么?
- 核心组件有什么?
- 有什么特性和优势?
- 适用于什么场景?
- 什么是OpenKruise的原地升级
- 原地升级的关键特性
- 使用原地升级的组件
- 原地升级的工作原理
- 应用
- 环境
- 一、OpenKruise部署
- 1.安装helm客户端工具
- 2. 通过 helm 安装
- 二、OpenKruise使用案例
- 1. 部署应用
- 2. 应用扩容
- 3. 应用缩容
- 4. 原地升级
- 5. 灰度更新
- 总结
OpenKruise简介
OpenKruise来源
它是由阿里巴巴集团的阿里云团队维护和开发的,并且在2018年将其贡献给了云原生计算基金会(CNCF),成为了CNCF的孵化项目。
OpenKruise是什么?
OpenKruise 是一个基于 Kubernetes 的扩展项目,旨在增强和扩展 Kubernetes 的原生能力,以更好地支持大规模应用的管理和运维。它通过提供一系列自定义控制器和自定义资源(CRD),帮助用户在 Kubernetes 集群中更加灵活、高效地管理容器化应用。
核心组件有什么?
1.CloneSet:
功能:
用于管理一组具有相同模板的 Pod。类似于 Kubernetes 的 Deployment,但提供了更多高级特性,如灰度发布、并行和顺序更新策略、最大不可用副本数等。
用途:
适用于需要复杂更新策略和高可用性的应用场景。
2.SidecarSet:
功能:
用于管理 Sidecar 容器。可以动态地将 Sidecar 容器注入到指定的 Pod 中,而不需要修改 Pod 的模板。
用途:
适用于需要在多个应用 Pod 中添加统一的辅助容器,如日志收集、监控代理等。
3.StatefulSet:
功能:
扩展了 Kubernetes 的 StatefulSet 功能。支持有状态应用的管理,提供了更灵活的更新和扩展策略。
用途:
适用于有状态应用,如数据库、缓存服务等。
4.Advanced DaemonSet:
功能:
提供了比原生 Kubernetes DaemonSet 更加灵活的功能,如灰度发布、并行和顺序更新策略等。
用途:
适用于需要在每个节点上运行一个副本的应用,如监控代理、日志收集代理等。
5.BroadcastJob:
功能:
类似于 Kubernetes 的 Job,但用于在集群中所有或部分节点上运行一次性任务。
用途:
适用于需要在每个节点上执行一次性任务的场景,如节点初始化、数据分发等。
6.ImagePullJob:
功能:
用于在集群的所有或部分节点上预拉取镜像,以减少 Pod 启动时的延迟。
用途:
适用于需要快速启动大量 Pod 的场景,如批量部署、大规模弹性扩容等。
有什么特性和优势?
高级发布策略:
支持蓝绿发布、金丝雀发布等高级发布策略,提供更灵活的应用更新方式。
高可用性和容错性:
通过高级的副本管理和更新策略,确保应用的高可用性和容错性。
易于集成:
与 Kubernetes 原生功能无缝集成,用户可以在现有 Kubernetes 集群上直接使用 OpenKruise 提供的功能。
社区支持:
由阿里巴巴开源,并得到社区广泛支持和贡献,持续更新和优化。
适用于什么场景?
互联网企业:
需要频繁更新和部署的在线服务,如电商网站、社交平台等。
金融行业:
高可用性和高安全性要求的金融应用,如银行系统、交易平台等。
大数据和 AI:
需要大规模计算和数据处理的应用,如数据分析、机器学习等。
企业 IT:
企业内部的各类业务系统和应用,如 CRM、ERP 系统等
什么是OpenKruise的原地升级
因为后面会使用,这里详细讲一下
OpenKruise 的原地升级(In-Place Update)是一种更新策略,允许在不销毁和重建 Pod 的情况下直接更新 Pod 内的容器镜像或资源配置。这种方法与传统的替换策略不同,可以显著减少更新过程中应用的中断时间和资源开销。
原地升级的关键特性
无需重建 Pod:
优势:
避免了 Pod 重建过程中的网络重连、存储重新挂载等操作,减少了因重建导致的潜在服务中断和性能抖动。
用途:
特别适用于那些对重建敏感的应用,如状态有管理复杂的有状态应用。
减少资源开销:
优势:
在更新过程中,不需要重新调度和启动新的 Pod,从而减少了对集群资源的占用。
用途:
适用于资源紧张的集群环境,可以有效节约计算和存储资源。
提升更新速度:
优势:
直接更新现有 Pod 的容器镜像或配置,省去了 Pod 创建和销毁的时间,显著提升了更新操作的效率。
用途:
适用于需要快速更新的场景,如紧急补丁、快速迭代开发等。
使用原地升级的组件
CloneSet:
原地升级功能:
通过配置 CloneSet 的 inPlaceUpdateStrategy,可以实现对应用的原地升级。
适用场景:
需要频繁更新且对更新速度和资源开销有较高要求的无状态应用。
Advanced StatefulSet:
原地升级功能:
扩展了原生 StatefulSet 的能力,支持对有状态应用进行原地升级。
适用场景:
需要高可用性和快速更新的有状态应用,如数据库、缓存服务等。
原地升级的工作原理
镜像更新:
操作:
修改 Pod 的容器镜像标签或 ID。
过程:
控制器监控到更新请求后,直接在原有 Pod 上更新容器镜像,触发容器重启但不销毁 Pod。
资源更新:
操作:
修改 Pod 的资源请求和限制(如 CPU 和内存)。
过程:
控制器监控到更新请求后,直接在原有 Pod 上更新资源配置,可能触发资源重调度但不销毁 Pod。
应用
环境
虚拟机
Ip | 主机名 | cpu | 内存 | 硬盘 |
---|---|---|---|---|
192.168.10.11 | master01 | 2cpu双核 | 4G | 100G |
192.168.10.12 | worker01 | 2cpu双核 | 4G | 100G |
192.168.10.13 | worker02 | 2cpu双核 | 4G | 100G |
版本 centos7.9
已部署k8s-1.27
一、OpenKruise部署
本案例使用helm方式安装部署
Helm用于实现kubernetes中相互关联的多个yaml文件的安装部署,相当于linux系统中的yum工具
1.安装helm客户端工具
wget https://get.helm.sh/helm-v3.13.2-linux-amd64.tar.gz
tar xf helm-v3.13.2-linux-amd64.tar.gz
mv linux-amd64/helm /usr/bin/
helm version
helm repo add stable http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts/
helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
helm repo add prometheus-community https://prometheus-community.github.io/helm-charts
helm repo update
helm repo list
详情请看
链接: k8s学习–helm的详细解释及安装和常用命令
2. 通过 helm 安装
helm repo add openkruise https://openkruise.github.io/charts/
helm repo update
helm search repo openkruise
搜索OpenKruise仓库中的Charts
可以看到已经存在
由于本次部署在K8S 1.27版本集群,并使用cri-dockerd,所以手动指定CRI。
注意:如果是1.24以下,则不需要,因为默认就是docker
helm install kruise openkruise/kruise --version 1.6.3 --set daemon.socketLocation=/var/run --set daemon.socketFile=cri-dockerd.sock
查看一下
helm list
kubectl -n kruise-system get all
可以看到都已经运行起来了
二、OpenKruise使用案例
1. 部署应用
mkdir yaml && cd yaml
vim 01-ok.yaml
apiVersion: apps.kruise.io/v1alpha1
kind: CloneSet
metadata:
name: nginxweb1
namespace: default
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginxweb1
template:
metadata:
labels:
app: nginxweb1
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.20
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- containerPort: 80
应用yaml文件并查看
kubectl apply -f 01-ok.yaml
kubectl get clonesets
kubectl get all
创建成功之后通过 kubectl get all命令查看对应的信息,可以发现cloneset- controller 是直接创建的 Pod,而原生的Deployment 是通过 ReplicaSet 去创建的 Pod
2. 应用扩容
vim 02-ok.yaml
apiVersion: apps.kruise.io/v1alpha1
kind: CloneSet
metadata:
name: nginxweb1
namespace: default
spec:
minReadySeconds: 30
scaleStrategy:
maxUnavailable: 1
replicas: 5
selector:
matchLabels:
app: nginxweb1
template:
metadata:
labels:
app: nginxweb1
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.20
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- containerPort: 80
minReadySeconds: 30 创建了一个pod之后30s才会创建第二个
应用yaml文件并持续查看
注意: watch是持续查看 ctrl+c退出
kubectl apply -f 02-ok.yaml
watch kubectl get pods
可以看到30s之后才创建出来的第二个
kubectl get cloneset
kubectl get pods
3. 应用缩容
vim 03-ok.yaml
apiVersion: apps.kruise.io/v1alpha1
kind: CloneSet
metadata:
name: nginxweb1
namespace: default
spec:
minReadySeconds: 30
scaleStrategy:
maxUnavailable: 1
podsToDelete:
- nginxweb1-frcl2 # 可指定多个
replicas: 4
selector:
matchLabels:
app: nginxweb1
template:
metadata:
labels:
app: nginxweb1
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.20
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- containerPort: 80
缩容时, CloneSet可以指定一些pod删除,而 StatefulSet 或者 Deployment 做不到:
StatefulSet 是根据序号来删除 Pod,而 Deployment/ReplicaSet 目前只能根据控制器里定义的排序来删除。
而 CloneSet 允许用户在缩小 replicas 数量的同时,指定想要删除的 Pod 名字。
如果只是把name加入podsToDelete,而没有修改replicas的话,删完之后会再扩一个pod
kubectl apply -f 03-ok.yaml
kubectl get pods
可以看到指定的pod已经被删除
4. 原地升级
先查看一下pod内nginx的版本
kubectl exec -it nginxweb1-g44p9 -- nginx -v
vim 04-ok.yaml
apiVersion: apps.kruise.io/v1alpha1
kind: CloneSet
metadata:
name: nginxweb1
namespace: default
spec:
minReadySeconds: 30
updateStrategy: #添加更新策略
type: InPlaceIfPossible
scaleStrategy:
maxUnavailable: 1
replicas: 4
selector:
matchLabels:
app: nginxweb1
template:
metadata:
labels:
app: nginxweb1
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:latest #更换镜像版本
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- containerPort: 80
应用yaml文件
kubectl apply -f 04-ok.yaml
更新过程
watch kubectl get pods
kubectl exec -it nginxweb1-g44p9 -- nginx -v
可以看到nginx版本已经更新成功
5. 灰度更新
通过灰度更新可以更新部分pod
vim 05-ok.yaml
apiVersion: apps.kruise.io/v1alpha1
kind: CloneSet
metadata:
name: nginxweb1
namespace: default
spec:
minReadySeconds: 30
updateStrategy: # 添加更新策略
type: InPlaceIfPossible
partition: 2 # 保留旧版本pod数量
scaleStrategy:
maxUnavailable: 1
replicas: 4
selector:
matchLabels:
app: nginxweb1
template:
metadata:
labels:
app: nginxweb1
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.20
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- containerPort: 80
kubectl get pods
kubectl apply -f 05-ok.yaml
watch kubectl get pods
查看版本
kubectl exec -it nginxweb1-g44p9 -- nginx -v
kubectl exec -it nginxweb1-jjsjp -- nginx -v
kubectl exec -it nginxweb1-wr8h7 -- nginx -v
kubectl exec -it nginxweb1-zhqxj -- nginx -v
我们会发现只更新了2个pod,还有2个pod没有更新。
完成
总结
OpenKruise 通过增强 Kubernetes 的能力,提供了更灵活、高效的应用管理方式。它特别适用于需要高级更新策略、高可用性和大规模部署的场景,是对 Kubernetes 原生功能的强有力补充。