Kubernetes教程FG054-Kubernetes DaemonSet与Static Pod实战解析

目录大纲

Part01-基础概念与理论知识
Part02-生产环境规划与建议
Part03-生产环境项目实施方案
Part04-生产案例与实战讲解
Part05-风哥经验总结与分享

Part01-基础概念与理论知识

1.1 DaemonSet概念

DaemonSet是Kubernetes中的一种控制器，用于确保集群中的每个节点（或符合条件的节点）都运行一个Pod的副本。当节点加入集群时，DaemonSet会自动在该节点上创建Pod；当节点从集群中移除时，DaemonSet会自动删除该节点上的Pod。

1.2 DaemonSet工作原理

DaemonSet通过监听节点变化事件，确保每个符合条件的节点上都有且只有一个Pod运行。它使用节点选择器（nodeSelector）或节点亲和性（nodeAffinity）来选择要运行Pod的节点。

1.3 Static Pod概念

Static Pod是由kubelet直接管理的Pod，不需要API服务器的介入。它们存储在节点的特定目录中，kubelet会定期扫描这些目录并创建或删除相应的Pod。

1.4 Static Pod工作原理

kubelet在启动时会检查配置的Static Pod目录（默认为/etc/kubernetes/manifests），并为该目录中的每个YAML或JSON文件创建一个Pod。当文件被修改时，kubelet会更新相应的Pod；当文件被删除时，kubelet会删除相应的Pod。，风哥提示：。

，风哥提示：。

Part02-生产环境规划与建议

2.1 DaemonSet应用场景

DaemonSet适用于以下场景：

日志收集：在每个节点上运行日志收集器，如Fluentd、Filebeat
监控：在每个节点上运行监控代理，如Prometheus Node Exporter
网络插件：在每个节点上运行网络插件，如Calico、Flannel
存储插件：在每个节点上运行存储插件，如Rook、Ceph

2.2 Static Pod应用场景

Static Pod适用于以下场景：

控制平面组件：在主节点上运行etcd、kube-apiserver、kube-controller-manager、kube-scheduler等控制平面组件
节点级服务：在节点上运行需要在kubelet启动前就运行的服务
测试和调试：用于快速测试Pod配置，无需通过API服务器

2.3 资源规划

在规划DaemonSet和Static Pod时，需要考虑以下资源因素：

CPU和内存：确保每个节点有足够的资源运行DaemonSet或Static Pod
存储：对于需要持久化的DaemonSet或Static Pod，需要规划存储资源
网络：确保网络配置能够支持DaemonSet或Static Pod的网络需求

Part03-生产环境项目实施方案

3.1 DaemonSet部署方案

部署DaemonSet的步骤如下。

3.1.1 创建DaemonSet YAML文件

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: fluentd
  namespace: kube-system
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: fluentd，学习交流加群风哥微信: itpux-com。
  template:
    metadata:
      labels:
        app: fluentd
    spec:
      containers:
      - name: fluentd
        image: fluentd:v1.14
        resources:
          limits:
            memory: 200Mi
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 200Mi
        volumeMounts:
        - name: varlog
          mountPath: /var/log
        - name: varlibdockercontainers
          mountPath: /var/lib/docker/containers
          readOnly: true
      volumes:
      - name: varlog
        hostPath:
          path: /var/log
      - name: varlibdockercontainers
        hostPath:
          path: /var/lib/docker/containers

3.1.2 部署DaemonSet

# kubectl apply -f fluentd-daemonset.yaml

执行 →

daemonset.apps/fluentd created

3.2 Static Pod部署方案

部署Static Pod的步骤如下。。。

3.2.1 创建Static Pod YAML文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: static-nginx，学习交流加群风哥QQ113257174。
  labels:
    app: static-nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.21
    ports:
    - containerPort: 80
    resources:
      limits:
        memory: 256Mi
      requests:
        cpu: 100m
        memory: 256Mi

3.2.2 将YAML文件复制到Static Pod目录

# cp static-nginx.yaml /etc/kubernetes/manifests/

Part04-生产案例与实战讲解

4.1 DaemonSet实战案例：部署Prometheus Node Exporter

4.1.1 创建Node Exporter DaemonSet

apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: prometheus-node-exporter
  namespace: monitoring
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: prometheus-node-exporter
  template:
    metadata:
      labels:
        app: prometheus-node-exporter
    spec:
      containers:
      - name: prometheus-node-exporter
        image: prom/node-exporter:v1.3.1，更多视频教程www.fgedu.net.cn。
        ports:
        - containerPort: 9100
          hostPort: 9100
        resources:
          limits:
            memory: 100Mi
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 100Mi

4.1.2 部署Node Exporter

# kubectl create namespace monitoring
# kubectl apply -f node-exporter-daemonset.yaml

执行 →

namespace/monitoring created
daemonset.apps/prometheus-node-exporter created

4.1.3 验证Node Exporter部署

# kubectl get daemonset -n monitoring

执行 →

NAME                      DESIRED   CURRENT   READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   NODE SELECTOR   AGE
prometheus-node-exporter   3         3         3       3            3                     1m

4.2 Static Pod实战案例：部署etcd

4.2.1 创建etcd Static Pod YAML文件

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: etcd
  namespace: kube-system
spec:
  containers:
  - name: etcd
    image: k8s.gcr.io/etcd:3.5.0
    command:
    - etcd
    - --advertise-client-urls=https://192.168.1.10:2379
    - --listen-client-urls=https://192.168.1.10:2379，更多学习教程公众号风哥教程itpux_com。
    - --listen-peer-urls=https://192.168.1.10:2380
    - --initial-advertise-peer-urls=https://192.168.1.10:2380
    - --initial-cluster=etcd=https://192.168.1.10:2380
    - --initial-cluster-token=etcd-cluster-01
    - --initial-cluster-state=new
    - --cert-file=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.crt
    - --key-file=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.key
    - --peer-cert-file=/etc/kubernetes/pki/etcd/peer.crt
    - --peer-key-file=/etc/kubernetes/pki/etcd/peer.key
    - --trusted-ca-file=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt
    - --peer-trusted-ca-file=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt
    - --data-dir=/var/lib/etcd
    volumeMounts:
    - name: etcd-certs
      mountPath: /etc/kubernetes/pki/etcd
      readOnly: true
    - name: etcd-data
      mountPath: /var/lib/etcd
  volumes:
  - name: etcd-certs
    hostPath:
      path: /etc/kubernetes/pki/etcd
  - name: etcd-data
    hostPath:
      path: /var/lib/etcd

4.2.2 将YAML文件复制到Static Pod目录

# cp etcd-static-pod.yaml /etc/kubernetes/manifests/

4.2.3 验证etcd Static Pod状态

# kubectl get pods -n kube-system | grep etcd

执行 →

etcd-fgedu-master   1/1     Running   0          5m

Part05-风哥经验总结与分享

5.1 DaemonSet最佳实践

合理设置资源限制：为DaemonSet设置适当的CPU和内存限制，避免占用过多节点资源
使用节点选择器：通过nodeSelector或nodeAffinity选择适合运行DaemonSet的节点
配置滚动更新：使用rollingUpdate策略，确保DaemonSet更新时不影响集群运行
监控DaemonSet：定期检查DaemonSet的运行状态，确保所有节点都有Pod运行

。

5.2 Static Pod最佳实践

仅用于必要场景：Static Pod应仅用于控制平面组件或节点级服务
注意文件权限：确保Static Pod YAML文件权限正确，避免未授权修改
定期备份：定期备份Static Pod配置文件，以防止配置丢失
监控Static Pod：定期检查Static Pod的运行状态，确保其正常运行

5.3 常见问题与解决方案

DaemonSet Pod无法在某些节点上运行：检查节点选择器是否正确，节点是否有足够的资源
Static Pod未创建：检查YAML文件格式是否正确，文件是否在正确的目录中
DaemonSet更新失败：检查更新策略是否正确，Pod是否能够正常启动
Static Pod配置更新不生效：检查kubelet是否重新加载了配置文件，可能需要重启kubelet

5.4 性能优化建议

减少DaemonSet数量：只部署必要的DaemonSet，避免过多占用节点资源
优化Static Pod配置：确保Static Pod配置合理，避免不必要的资源消耗
使用本地存储：对于需要存储的DaemonSet或Static Pod，使用本地存储以提高性能
定期清理：定期清理不需要的DaemonSet和Static Pod，保持集群整洁

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Kubernetes教程FG054-Kubernetes DaemonSet与Static Pod实战解析

目录大纲

Part01-基础概念与理论知识

1.1 DaemonSet概念

1.2 DaemonSet工作原理

1.3 Static Pod概念

1.4 Static Pod工作原理

Part02-生产环境规划与建议

2.1 DaemonSet应用场景

2.2 Static Pod应用场景

2.3 资源规划

Part03-生产环境项目实施方案

3.1 DaemonSet部署方案

3.1.1 创建DaemonSet YAML文件

3.1.2 部署DaemonSet

3.2 Static Pod部署方案

3.2.1 创建Static Pod YAML文件

3.2.2 将YAML文件复制到Static Pod目录

Part04-生产案例与实战讲解

4.1 DaemonSet实战案例：部署Prometheus Node Exporter

4.1.1 创建Node Exporter DaemonSet

4.1.2 部署Node Exporter

4.1.3 验证Node Exporter部署

4.2 Static Pod实战案例：部署etcd

4.2.1 创建etcd Static Pod YAML文件

4.2.2 将YAML文件复制到Static Pod目录

4.2.3 验证etcd Static Pod状态

Part05-风哥经验总结与分享

5.1 DaemonSet最佳实践

5.2 Static Pod最佳实践

5.3 常见问题与解决方案

5.4 性能优化建议

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