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K8s DaemonSet的介绍

article 2025/2/28 23:16:33

1. 什么是 DaemonSet？

DaemonSet 是 Kubernetes 中的一种控制器，用于确保每个（或某些指定的）节点上运行一个 Pod 副本。它是为部署守护进程设计的，例如需要在每个节点上运行的任务或工具。

特点：
- Pod 会随着节点的加入或移除而动态创建或销毁。
- 确保在集群中每个符合条件的节点上都有一个 Pod。
- 可用来运行与节点级别功能相关的任务。

2. DaemonSet 的常见使用场景

日志收集
- 部署日志收集代理，例如 Fluentd 或 Filebeat，在每个节点上收集日志并发送到中央存储或日志系统（如 Elasticsearch）。
监控代理
- 在每个节点上运行监控代理，例如 Prometheus Node Exporter 或 Datadog Agent，收集节点的性能指标和状态信息。
网络组件
- 运行网络插件或代理，例如 CNI 插件（如 Calico、Flannel）或者 kube-proxy。
节点管理
- 部署节点的系统级别管理工具，如磁盘清理工具、节点健康检查器等。
安全代理
- 在每个节点上部署安全组件，例如防火墙代理或入侵检测系统（IDS）。
存储管理
- 用于在节点上运行与存储相关的代理，如 Ceph、GlusterFS 客户端，或其他存储卷管理工具。

3. 配置 DaemonSet 时的调度策略

在部署 DaemonSet 时，可以配置节点的**亲密性（Affinity）和排斥性（Toleration）**属性来控制 Pod 的调度行为。

3.1 节点选择器（Node Selector）

通过 nodeSelector 指定 Pod 只能调度到带有特定标签的节点上。
示例

spec:
  template:
    spec:
      nodeSelector:
        disktype: ssd

3.2 节点亲和性（Node Affinity）

更灵活的节点调度方式，分为硬性规则（requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution）和软性规则（preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution）。
示例

spec:
  template:
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: disktype
                operator: In
                values:
                - ssd
          preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            - weight: 1
              preference:
                matchExpressions:
                - key: region
                  operator: In
                  values:
                  - us-west

3.3 污点容忍（Tolerations）

配置 Pod 容忍节点的污点（Taints），允许 Pod 调度到被标记为“不接受常规工作负载”的节点上。
示例

spec:
  template:
    spec:
      tolerations:
      - key: "dedicated"
        operator: "Equal"
        value: "special"
        effect: "NoSchedule"

3.4 Pod 亲和性和反亲和性（Pod Affinity/Anti-Affinity）

Pod Affinity：指定 Pod 调度到与其他特定 Pod 相邻的节点上。
Pod Anti-Affinity：指定 Pod 避免调度到与其他特定 Pod 相邻的节点上。
示例

spec:
  template:
    spec:
      affinity:
        podAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            - labelSelector:
                matchExpressions:
                - key: app
                  operator: In
                  values:
                  - security-agent
              topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
        podAntiAffinity:
          preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            - weight: 1
              podAffinityTerm:
                labelSelector:
                  matchExpressions:
                  - key: app
                    operator: In
                    values:
                    - logger
                topologyKey: "kubernetes.io/hostname"

4. DaemonSet 的注意事项

更新策略
- 默认使用 RollingUpdate 策略逐步更新 DaemonSet 中的 Pod。
- 如果需要立即替换所有 Pod，可以选择 OnDelete 策略，手动删除旧 Pod。
节点的变化
- 如果新增节点，DaemonSet 会自动在新节点上创建 Pod。
- 如果节点被删除，DaemonSet 对应的 Pod 也会被移除。
与其他控制器的对比
- 与 Deployment 不同，DaemonSet 不支持副本数的配置，因为每个符合条件的节点上只能运行一个 Pod。
性能开销
- 注意 DaemonSet 容器对每个节点资源的消耗，尤其是在大型集群中部署时。

5. DaemonSet 示例

以下是一个典型的 DaemonSet 配置示例，用于在所有节点上运行一个日志收集器：

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: log-collector
  labels:
    app: log-collector
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: log-collector
  template:
    metadata:
      labels:
        app: log-collector
    spec:
      containers:
      - name: fluentd
        image: fluent/fluentd:latest
        resources:
          limits:
            memory: "200Mi"
            cpu: "500m"
        volumeMounts:
        - name: varlog
          mountPath: /var/log
      volumes:
      - name: varlog
        hostPath:
          path: /var/log
  updateStrategy:
    type: RollingUpdate