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Kubernetes DaemonSet 控制器详解

它确保集群中所有(或部分)节点上都运行一个 Pod 的副本。当有新节点加入集群时，DaemonSet 会自动在新节点上创建 Pod；当节点从集群中移除时，这些 Pod 也会被垃圾回收。

DaemonSet 的核心特性

1. 每个节点一个 Pod：确保满足条件的每个节点上都运行一个 Pod 实例
2. 自动扩展：随着集群节点的增减自动调整 Pod 数量
3. 特定节点运行：可以通过节点选择器(nodeSelector)或节点亲和性(nodeAffinity)在特定节点上运行

DaemonSet 的典型使用场景

1. 集群存储守护进程：如 glusterd、ceph
2. 日志收集：如 fluentd、logstash
3. 监控采集：如 Prometheus Node Exporter、collectd
4. 网络插件：如 Calico、Weave 网络组件
5. 安全控制：如安全审计、入侵检测代理

DaemonSet 的工作机制

1. 控制器模式：DaemonSet 控制器通过监听 API 服务器获取节点和 Pod 的变化
2. 节点匹配：根据 .spec.template 和节点选择条件确定应该在哪些节点上运行 Pod
3. Pod 管理：
   • 创建缺失的 Pod
   • 删除多余的 Pod
   • 更新需要变更的 Pod

DaemonSet 的 YAML 示例

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:name: fluentd-elasticsearchnamespace: kube-systemlabels:k8s-app: fluentd-logging
spec:selector:matchLabels:name: fluentd-elasticsearchtemplate:metadata:labels:name: fluentd-elasticsearchspec:tolerations:- key: node-role.kubernetes.io/mastereffect: NoSchedulecontainers:- name: fluentd-elasticsearchimage: quay.io/fluentd_elasticsearch/fluentd:v2.5.2resources:limits:memory: 200Mirequests:cpu: 100mmemory: 200MivolumeMounts:- name: varlogmountPath: /var/log- name: varlibdockercontainersmountPath: /var/lib/docker/containersreadOnly: trueterminationGracePeriodSeconds: 30volumes:- name: varloghostPath:path: /var/log- name: varlibdockercontainershostPath:path: /var/lib/docker/containers

DaemonSet 的关键配置

1. 节点选择

• nodeSelector：简单选择器，匹配节点标签

  spec:template:spec:nodeSelector:disktype: ssd
  

• nodeAffinity：更复杂的节点亲和性规则

  spec:template:spec:affinity:nodeAffinity:requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:nodeSelectorTerms:- matchExpressions:- key: kubernetes.io/osoperator: Invalues:- linux
  

2. 容忍度(Tolerations)

允许 Pod 调度到带有污点的节点上：

spec:template:spec:tolerations:- key: node-role.kubernetes.io/mastereffect: NoSchedule

3. 更新策略

• RollingUpdate（默认）：滚动更新 DaemonSet Pod
• OnDelete：手动删除旧 Pod 时才创建新 Pod

配置示例：

spec:updateStrategy:type: RollingUpdaterollingUpdate:maxUnavailable: 1

DaemonSet 与 Deployment 的区别

特性	DaemonSet	Deployment
调度目标	每个匹配节点一个 Pod	指定数量的 Pod，不考虑节点
扩展性	随节点数量自动扩展	手动指定副本数
使用场景	节点级服务(监控、日志等)	应用服务
更新策略	RollingUpdate 或 OnDelete	RollingUpdate 或 Recreate
节点亲和性	通常需要	通常不需要

DaemonSet 的管理操作

创建 DaemonSet

kubectl apply -f daemonset.yaml

查看 DaemonSet 状态

kubectl get daemonset -n kube-system
kubectl describe daemonset fluentd-elasticsearch -n kube-system

更新 DaemonSet

1. 修改 YAML 文件后重新应用

   kubectl apply -f daemonset-updated.yaml
   

2. 直接编辑

   kubectl edit daemonset fluentd-elasticsearch -n kube-system
   

删除 DaemonSet

kubectl delete daemonset fluentd-elasticsearch -n kube-system

高级主题

1. 仅在某些节点上运行

通过节点标签和选择器控制：

# 给节点打标签
kubectl label nodes <node-name> <label-key>=<label-value># 然后在 DaemonSet 中配置 nodeSelector

2. 使用 initContainers

可以在主容器前运行初始化容器：

spec:template:spec:initContainers:- name: init-sysctlimage: busyboxcommand: ["sysctl", "-w", "vm.max_map_count=262144"]securityContext:privileged: true

3. 资源限制

为 DaemonSet Pod 设置资源请求和限制：

resources:limits:cpu: "1"memory: 500Mirequests:cpu: "0.5"memory: 250Mi

常见问题解决

1. Pod 无法调度：

   • 检查节点选择器和污点/容忍度配置
   • 检查节点资源是否充足

2. 更新失败：

   • 检查更新策略配置
   • 检查新镜像是否可用

3. 权限问题：

   • 可能需要配置 SecurityContext 或 PodSecurityPolicy

案列：部署守护进程DaenonSet

ds,yaml

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:name: ds-test labels:app: filebeat
spec:selector:matchLabels:app: filebeattemplate:metadata:labels:app: filebeatspec:containers:- name: logsimage: nginx:1.27.5ports:- containerPort: 80volumeMounts:- name: varlogmountPath: /tmp/logvolumes:- name: varloghostPath:path: /var/log

• 在每个node上运行一个pod，新加入的node也同
  样运行在一个pod里面
• 在每个node节点安装数据采集工具