Kubernetes 设计模式笔记 —— Daemon Service

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Daemon Service 能够向目标节点放置和运行有优先级的、面向基础设施的 Pod，通常被管理员用来部署与节点相关联的 Pod 以增强 Kubernetes 平台的功能。

从操作系统层面来看，daemon 是一类长时间运行、能够自行恢复的后台进程，通常在计算机启动时即自动加载，不会与前台进行任何交互。
这类概念也存在于应用层面。比如运行在后台的 JVM deamon 线程为用户线程提供支持服务，有着较低的优先级，执行诸如 GC 等任务。

与上述场景类似，Kubernetes 也提供了 DaemonSet 功能。
DaemonSet 与 ReplicaSet 有一个相同点，都是负责确保特定数量的 Pod 是一直运行着的。不同点在于，ReplicaSet 的具体配置通常取决于应用对于高可用和工作负载的需求，与节点数量无关；DaemonSet 则并不关注负载方面的因素，它的主要目的是在每一个节点（或部分特定的节点）上保持运行一个 Pod。

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apiVersion: extensions/v1beta1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: random-refresher
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: random-refresher
  template:
    metadata:
      labels:
        app: random-refresher
    spec:
      nodeSelector:
        feature: hw-rng
      containers:
      - image: k8spatterns/random-generator:1.0
        name: random-generator
        command:
        - sh
        - -c
        - >-
          "while true; do
          java -cp / RandomRunner /host_dev/random 100000;
          sleep 30; done"
        volumeMounts:
        - mountPath: /host_dev
          name: devices
      volumes:
      - name: devices
        hostPath:
          path: /dev

DaemonSet 的适用场景比如日志收集、监控数据导出甚至 kube-proxy 等。其与 ReplicaSet 的主要区别如下：

  • 默认情况下，DaemonSet 会向每一个节点都部署一个 Pod 实例，可以通过 nodeSelector 字段只选取部分节点
  • DaemonSet 创建的 Pod 能够在 Scheduler 启动之前运行，因此，节点上还没有任何其他 Pod 被部署时，DaemonSet 创建的 Pod 就已经可以运行
  • 由于 Scheduler 并没有参与 DaemonSet 的部署，节点上的 unschedulable 字段对 DaemonSet 控制器不起作用
  • DaemonSet 管理的 Pod 通常只运行在特定的节点上，因而很多控制器会对这些 Pod 区别对待，给与更高的优先级。比如 descheduler 会避免销毁这类 Pod，cluster autoscaler 会对它们独立地进行管理

DaemonSet 和 CronJob 是两个非常优秀的例子，Kubernetes 将单节点的概念比如 Crontab 和 daemon 脚本，转换成多节点的、集群化的原语，应用到分布式系统的管理中。

参考资料

Kubernetes Patterns