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Kubernetes控制器详解：从Deployment到CronJob

news 2025/9/18 13:37:53

本文将深入探讨Kubernetes各种控制器的工作原理和使用场景，帮助全面理解这些集群状态守护者的工作机制。

控制器：Kubernetes的大脑

在Kubernetes架构中，控制器扮演着集群大脑的角色，持续监控系统状态并确保实际状态与期望状态保持一致。

核心控制器类型详解

1. Deployment控制器

Deployment是Kubernetes中最常用的控制器之一，为Pod和ReplicaSet提供声明式更新。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginx-deploymentlabels:app: nginx
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: nginxstrategy:type: RollingUpdaterollingUpdate:maxSurge: 25%maxUnavailable: 25%template:metadata:labels:app: nginxspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.14.2ports:- containerPort: 80

主要特性

支持滚动更新和回滚
提供应用扩缩容能力
维护应用副本数
支持应用版本管理

2. Deployment更新策略

Deployment支持两种更新策略：

RollingUpdate（默认）：逐步创建新Pod并删除旧Pod
Recreate：先删除所有旧Pod，再创建新Pod

# 更新Deployment镜像 kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.16.1 # 查看更新状态 kubectl rollout status deployment/nginx-deployment

3. Deployment回滚机制

当更新出现问题时，可以轻松回滚到之前的版本：

# 查看发布历史 kubectl rollout history deployment/nginx-deployment # 回滚到上一个版本 kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment

4. Deployment伸缩操作

# 水平扩展副本数 kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas=5 # 自动伸缩 kubectl autoscale deployment nginx-deployment --min=2 --max=10 --cpu-percent=80

5. DaemonSet控制器

DaemonSet确保所有（或部分）节点上运行一个Pod的副本，适合运行集群级别的守护进程。

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:name: fluentd-logginglabels:app: fluentd
spec:selector:matchLabels:name: fluentdtemplate:metadata:labels:name: fluentdspec:tolerations:- key: node-role.kubernetes.io/mastereffect: NoSchedulecontainers:- name: fluentdimage: fluentd:latestresources:limits:memory: 200Mirequests:memory: 200Mi

6. StatefulSet控制器

StatefulSet为有状态应用提供部署和管理支持，维护Pod的粘性标识和持久存储。

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:name: mysql
spec:serviceName: "mysql"replicas: 3selector:matchLabels:app: mysqltemplate:metadata:labels:app: mysqlspec:containers:- name: mysqlimage: mysql:5.7env:- name: MYSQL_ROOT_PASSWORDvalue: "password"ports:- containerPort: 3306volumeMounts:- name: datamountPath: /var/lib/mysqlvolumeClaimTemplates:- metadata:name: dataspec:accessModes: ["ReadWriteOnce"]resources:requests:storage: 10Gi

7. Job与CronJob控制器

Job用于运行一次性任务，CronJob用于运行定时任务：

apiVersion: batch/v1
kind: CronJob
metadata:name: hello
spec:schedule: "*/1 * * * *"jobTemplate:spec:template:spec:containers:- name: helloimage: busybox:1.28command: ["/bin/sh", "-c", "date; echo Hello from Kubernetes"]restartPolicy: OnFailure