今天分享一下【Kube.NETes】 DaemonSet 详解，丰富个人简历，提高面试level，给自己增加一点谈资，秒变面试小达人，BAT不是梦。
三分钟你将学会：
在 Kubernetes 集群中，通常需要在每个节点上运行守护进程来监视节点健康状态、收集日志等，这些守护进程通常称为系统级守护进程，如 Kubernetes Cluster Autoscaler 和 Kubernetes DNS。使用 Deployment 或 StatefulSet 可以创建 Pod，这些 Pod 可以被调度到任何节点上运行，但是在某些情况下，需要确保每个节点上都运行着一个 Pod 副本 版本，即需要使用 DaemonSet。
DaemonSet 是 Kubernetes 中一种类型的控制器对象，用于在每个节点上运行一个 Pod 副本版本，确保每个节点上都有一个或多个 Pod 副本。DaemonSet 控制器可以保证在新增节点时自动在新增的节点上创建 Pod 副本，同时在节点删除时，自动删除该节点上的 Pod 副本。
DaemonSet 在运行时，会在集群中的每个节点上创建一个 Pod 副本，而其他的控制器如 Deployment 和 StatefulSet 创建的 Pod，会尽可能地让它们在集群的不同节点上运行。另外，DaemonSet 在节点加入和退出时，会自动处理 Pod 的创建和删除，因此可以保证在整个集群中的每个节点上都运行着一个 Pod 副本，适合用于运行集群服务的 daemon 容器或一些常驻内存的服务。而 Deployment 和 StatefulSet 更适用于部署需要动态扩缩容的应用程序。
|
对象类型 |
说明 |
控制器 |
Pods数量 |
|
Deployment |
管理多个 ReplicaSets，用于应用程序的版本控制和滚动升级 |
控制器 |
可以控制多个Pods数量 |
|
StatefulSet |
用于有状态应用程序，例如数据库，确保每个实例具有唯一的网络标识符和稳定的存储 |
控制器 |
可以控制多个Pods数量 |
|
DaemonSet |
用于运行守护进程（如日志收集器），它会在每个工作节点上运行一个副本 |
控制器 |
等于节点数量 |
|
Job |
用于批处理任务，例如数据转换或任务调度 |
无 |
一次性 |
|
CronJob |
用于定期执行具有固定时间间隔的任务 |
无 |
可以控制多个Pods数量 |
使用 kubectl 命令创建 DaemonSet 的步骤如下：
（1）使用以下命令创建 YAML 文件：
apiVersion: Apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: example-daemonset
labels:
app: example
spec:
selector:
matchLabels:
app: example
template:
metadata:
labels:
app: example
spec:
contAIners:
- name: example-container
image: Nginx
在此示例中，我们创建了一个名为 "example-daemonset" 的 DaemonSet，并使用 Nginx 容器作为模板。请注意，标签 "app: example" 在这里起到关键作用，因为它将用于选择要运行此 DaemonSet 的节点。
（2）使用以下命令创建 DaemonSet：
kubectl create -f example-daemonset.yaml
这将使用先前创建的 YAML 文件创建 DaemonSet。您可以通过使用以下命令来验证是否已创建 DaemonSet：
kubectl get daemonsets
如果您看到 "example-daemonset"，则表示 DaemonSet 已成功创建。
要使用 YAML 文件创建 DaemonSet，请执行以下步骤：
（1）创建一个 YAML 文件并使用以下内容：
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: example-daemonset
labels:
app: example
spec:
selector:
matchLabels:
app: example
template:
metadata:
labels:
app: example
spec:
containers:
- name: example-container
image: nginx
在此示例中，我们创建了一个名为 "example-daemonset" 的 DaemonSet，并使用 Nginx 容器作为模板。请注意，标签 "app: example" 在这里起到关键作用，因为它将用于选择要运行此 DaemonSet 的节点。
（2）使用以下命令创建 DaemonSet：
kubectl apply -f example-daemonset.yaml
这将使用先前创建的 YAML 文件创建 DaemonSet。您可以通过使用以下命令来验证是否已创建 DaemonSet：
kubectl get daemonsets
如果您看到 "example-daemonset"，则表示 DaemonSet 已成功创建。
使用 Terraform 创建 DaemonSet 是一种自动化部署和管理 Kubernetes 应用程序的方法。Terraform 是一种基础设施即代码工具，允许您编写代码来定义和管理基础设施。
要使用 Terraform 创建 DaemonSet，您需要做以下几步：
provider "kubernetes" {
config_context_cluster = "my-k8s-cluster"
}
resource "kubernetes_daemonset" "my-daemonset" {
metadata {
name = "my-daemonset"
}
spec {
selector {
match_labels = {
app = "my-daemonset"
}
}
template {
metadata {
labels = {
app = "my-daemonset"
}
}
spec {
containers {
name = "my-container"
image = "nginx:1.19.0-alpine"
ports {
name = "http"
container_port = 80
}
volume_mounts {
name = "html"
mount_path = "/usr/share/nginx/html"
}
}
volumes {
name = "html"
config_map {
name = "my-daemonset-configmap"
items {
key = "index.html"
path = "index.html"
}
}
}
}
}
}
}
此代码将创建一个名为 my-daemonset 的 DaemonSet，该 DaemonSet 包含一个名为 my-container 的容器，并使用 Nginx 映像。
（3）初始化 Terraform 项目：使用以下命令初始化 Terraform 项目。
$ terraform init
（4）配置 Terraform 项目：使用以下命令配置 Terraform 项目。
$ terraform apply
此命令将使用 Terraform 创建 DaemonSet。
DaemonSet 最常见的应用场景之一是在节点上部署系统级守护进程。例如，Kubernetes 官方提供的 kube-proxy 和 kube-dns 组件都是以 DaemonSet 的形式运行在每个节点上的。这些组件是 Kubernetes 集群中非常重要的系统级进程，需要在每个节点上运行，以确保 Kubernetes 集群的正常运行。
以下是部署 kube-proxy DaemonSet 的示例 YAML 文件：
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: kube-proxy
namespace: kube-system
labels:
k8s-app: kube-proxy
spec:
selector:
matchLabels:
k8s-app: kube-proxy
updateStrategy:
type: RollingUpdate
template:
metadata:
labels:
k8s-app: kube-proxy
spec:
containers:
- name: kube-proxy
image: k8s.gcr.io/kube-proxy:v1.22.0
securityContext:
privileged: true
command:
- /usr/local/bin/kube-proxy
args:
- --cnotallow=/var/lib/kube-proxy/config.conf
volumeMounts:
- name: kube-proxy-config
mountPath: /var/lib/kube-proxy
volumes:
- name: kube-proxy-config
configMap:
name: kube-proxy
在这个 YAML 文件中，我们使用 apps/v1 API 版本创建了一个名为 kube-proxy 的 DaemonSet。它的 selector 字段指定了需要运行这个 DaemonSet 的 Pod 的标签，updateStrategy 指定了更新策略，这里使用的是滚动更新。template 字段定义了 Pod 的模板，包括容器、挂载的卷和命令参数等。
在 Kubernetes 集群中，通常有许多需要在每个节点上运行的容器，例如日志收集代理、监控代理、安全代理等。使用 DaemonSet 控制器，可以方便地在每个节点上运行这些容器。
下面是一个运行 fluentd 日志收集代理的 DaemonSet 的示例 YAML 文件：
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: fluentd
spec:
selector:
matchLabels:
name: fluentd
template:
metadata:
labels:
name: fluentd
spec:
containers:
- name: fluentd
image: fluent/fluentd:v1.7-1
volumeMounts:
- name: varlog
mountPath: /var/log
volumes:
- name: varlog
hostPath:
path: /var/log
在上面的 YAML 文件中，我们定义了一个名为 fluentd 的 DaemonSet。该 DaemonSet 会在每个节点上运行一个名为 fluentd 的容器。
该容器使用 fluent/fluentd:v1.7-1 镜像，并将主机节点上的 /var/log 目录挂载到容器中的 /var/log 目录下。这样，该容器就可以从节点上的日志文件中收集日志。
另一个常见的 DaemonSet 应用场景是维护集群状态。在 Kubernetes 集群中，有许多需要在每个节点上运行的控制器，例如网络插件、存储插件、DNS 插件等。这些控制器通常需要在每个节点上运行，以维护集群状态。
例如，CNI（Container Network Interface）插件负责为 Kubernetes 集群中的容器分配 IP 地址和路由信息，因此需要在每个节点上运行。Kubernetes 官方提供的 CNI 插件就是以 DaemonSet 的形式运行在每个节点上的。
下面是部署 CNI 插件的示例 YAML 文件：
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: kube-flannel-ds-amd64
namespace: kube-system
labels:
tier: node
app: flannel
spec:
selector:
matchLabels:
app: flannel
updateStrategy:
type: RollingUpdate
template:
metadata:
labels:
app: flannel
spec:
containers:
- name: kube-flannel
image: quay.io/coreos/flannel:v0.14.0
command:
- /opt/bin/flanneld
args:
- --ip-masq
- --kube-subnet-mgr
- --iface=enp0s8 # 这里需要根据实际网络接口修改
securityContext:
privileged: true
env:
- name: POD_NAME
valueFrom:
fieldRef:
fieldPath: metadata.name
- name: POD_NAMESPACE
valueFrom:
fieldRef:
fieldPath: metadata.namespace
volumeMounts:
- name: flannel-cfg
mountPath: /etc/kube-flannel/
hostNetwork: true
volumes:
- name: flannel-cfg
configMap:
name: kube-flannel-cfg
在这个 YAML 文件中，我们使用 apps/v1 API 版本创建了一个名为 kube-flannel-ds-amd64 的 DaemonSet。它的 selector 字段指定了需要运行这个 DaemonSet 的 Pod 的标签，updateStrategy 指定了更新策略，这里使用的是滚动更新。template 字段定义了 Pod 的模板，包括容器、挂载的卷和命令参数等。
这个 YAML 文件中定义了一个名为 kube-flannel 的容器，使用 quay.io/coreos/flannel:v0.14.0 镜像，并将容器的网络接口设置为 enp0s8。该容器还从 configMap 挂载了配置文件，并开启了特权模式。
除了守护进程、普通容器和控制器之外，还可以使用 DaemonSet 在每个节点上运行工具。这些工具通常用于调试、监控和诊断集群状态。
例如，使用 DaemonSet在每个节点上运行诊断工具的示例 YAML 文件如下所示：
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: diagnostic-tool
spec:
selector:
matchLabels:
app: diagnostic-tool
template:
metadata:
labels:
app: diagnostic-tool
spec:
containers:
- name: diagnostic-tool
image: your-Docker-image
command:
- sh
- -c
- |
while true; do
# do some diagnostic tasks
sleep 60
done
volumeMounts:
- name: host-var-run
mountPath: /host/var/run
readOnly: true
volumes:
- name: host-var-run
hostPath:
path: /var/run
在这个 YAML 文件中，我们定义了一个名为 diagnostic-tool 的 DaemonSet。该 DaemonSet 会在每个节点上运行一个名为 diagnostic-tool 的容器。
该容器使用一个自定义的 Docker 镜像，并执行一个 while 循环，在其中执行一些诊断任务。此外，容器还将节点上的 /var/run 目录挂载到容器中的 /host/var/run 目录下，以便读取节点上的运行时信息。
使用 DaemonSet 运行诊断工具可以快速定位节点和集群级别的问题，例如网络问题、存储问题和性能问题等。
DaemonSet 是 Kubernetes 中一种类型的控制器对象，用于在每个节点上运行一个 Pod 副本版本，确保每个节点上都有一个或多个 Pod 副本。DaemonSet 控制器可以保证在新增节点时自动在新增的节点上创建 Pod 副本，同时在节点删除时，自动删除该节点上的 Pod 副本。
在 DaemonSet 对象中，有以下几个部分：
其中，spec 部分是 DaemonSet 对象中最重要的部分，它包含了以下几个字段：
DaemonSet 的生命周期包括以下几个阶段：
选择器是 DaemonSet 对象的一部分，用于确定在哪些节点上运行该 DaemonSet 的 Pod 副本。我们可以使用 Pod 模板中的标签或注释，或者在 DaemonSet 对象的选择器中指定标签或注释，来确定选择器。
以下是一个示例 DaemonSet YAML 文件，其中使用标签选择器来确定在哪些节点上运行该 DaemonSet 的 Pod 副本：
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: my-daemonset
labels:
app: my-app
spec:
selector:
matchLabels:
app: my-app
template:
metadata:
labels:
app: my-app
spec:
containers:
- name: my-container
image: my-image
command: [ "sh", "-c", "echo Hello from the DaemonSet pod && sleep 3600" ]
nodeSelector:
disktype: ssd
在这个示例中，我们使用 nodeSelector 来指定只在磁盘类型为 ssd 的节点上运行该 DaemonSet 的 Pod 副本。
更新策略用于确定如何更新 DaemonSet 对象的 Pod 副本。在 Kubernetes 中，有以下三种更新策略可供选择：
更新策略可以在 DaemonSet 对象的 spec 字段中进行配置。以下是一个使用 RollingUpdate 策略的 DaemonSet 示例：
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
name: nginx-daemonset
spec:
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:latest
terminationGracePeriodSeconds: 30
updateStrategy:
type: RollingUpdate
rollingUpdate:
maxUnavailable: 1
在这个 YAML 文件中，我们定义了一个名为 nginx-daemonset 的 DaemonSet。该 DaemonSet 会在每个节点上运行一个名为 nginx 的容器。
该容器使用了最新版本的 Nginx 镜像。容器在终止时有 30 秒的 grace period，以确保正在进行的请求可以完成。
该 DaemonSet 对象使用 RollingUpdate 策略，并指定了 maxUnavailable 选项，该选项指定了在更新期间最多允许一个 Pod 副本不可用。这确保了在更新期间始终有至少一个 Pod 副本可用。
当您创建 DaemonSet 时，您可能会遇到以下错误：
Error creating: pods "XXX" is forbidden: node "YYY" cannot be used because it is unschedulable
这个错误消息表示，调度程序无法在某个节点上安排 DaemonSet Pod 的运行。通常，这是因为节点处于不可调度的状态，例如它被标记为“已维护”或“故障”。
要解决这个问题，您需要检查节点的状态。您可以使用以下命令来检查节点的状态：
kubectl get nodes
如果节点的状态是“维护”或“故障”，您需要将其恢复为可用状态。您可以使用以下命令来将节点重新调度：
kubectl uncordon <node-name>
当您更新 DaemonSet 时，您可能会遇到以下错误：
Update failed. First seen error: error updating status for daemonset
这个错误消息表示，DaemonSet 更新失败。通常，这是因为某个节点上的 Pod 处于不可用状态，例如节点故障或容器崩溃。
要解决这个问题，您需要检查节点和 Pod 的状态。您可以使用以下命令来检查节点和 Pod 的状态：
kubectl get nodes
kubectl get pods -n <namespace>
如果您发现节点或 Pod 处于不可用状态，您需要将其恢复为可用状态。您可以使用以下命令来重新启动节点或 Pod：
kubectl delete pod <pod-name> -n <namespace>
当您创建 DaemonSet 时，您可能会遇到以下错误：
Failed to create pod: <pod-name>
Error syncing pod
这个错误消息表示，Pod 同步失败。通常，这是因为网络配置不正确。
要解决这个问题，您需要检查网络配置。您可以使用以下命令来检查网络配置：
kubectl describe pod <pod-name> -n <namespace>
如果您发现网络配置不正确，您需要更新它。您可以使用以下命令来更新网络配置：
kubectl edit pod <pod-name> -n <namespace>
在 Kubernetes 中，监视 DaemonSet 的运行状态可以通过以下几种方式实现：
kubectl 命令行工具提供了多种监视 DaemonSet 运行状态的命令，如下所示：
Kubernetes Dashboard 提供了一个用户友好的 Web 界面，可用于监视 DaemonSet 的运行状态。在 Kubernetes Dashboard 中，可以查看所有 DaemonSet 和它们的 Pod，还可以查看各个 Pod 的详细信息，包括 Pod 的日志输出。
Prometheus 和 Grafana 是流行的监视和指标收集工具，可以用于监视 DaemonSet 的运行状态。通过 Prometheus 收集集群中的指标，使用 Grafana 可视化这些指标。可视化的指标包括 DaemonSet 的 Pod 数量、节点上的 CPU 使用情况和内存使用情况等。
在使用 DaemonSet 过程中，可能会遇到各种问题。以下是一些常见的问题及其解决方案。
当 DaemonSet 中的 Pod 处于 Pending 状态时，有以下几种可能的原因：
当 DaemonSet 中的 Pod 启动失败时，有以下几种可能的原因：
当 DaemonSet 中的 Pod 运行时出现错误时，有以下几种可能的原因：
在排除问题和调试时，可以使用以下方法：
京公网安备 11010802035086号