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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

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
自动扩展：随着集群节点的增减自动调整 Pod 数量
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

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

DaemonSet 的工作机制

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
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
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-elasticsearch
  namespace: kube-system
  labels:
    k8s-app: fluentd-logging
spec:
  selector:
    matchLabels:
      name: fluentd-elasticsearch
  template:
    metadata:
      labels:
        name: fluentd-elasticsearch
    spec:
      tolerations:
      - key: node-role.kubernetes.io/master
        effect: NoSchedule
      containers:
      - name: fluentd-elasticsearch
        image: quay.io/fluentd_elasticsearch/fluentd:v2.5.2
        resources:
          limits:
            memory: 200Mi
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 200Mi
        volumeMounts:
        - name: varlog
          mountPath: /var/log
        - name: varlibdockercontainers
          mountPath: /var/lib/docker/containers
          readOnly: true
      terminationGracePeriodSeconds: 30
      volumes:
      - name: varlog
        hostPath:
          path: /var/log
      - name: varlibdockercontainers
        hostPath:
          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/os
                operator: In
                values:
                - 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/master
        effect: 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: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      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

修改 YAML 文件后重新应用

kubectl apply -f daemonset-updated.yaml

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-sysctl
        image: busybox
        command: ["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: 500Mi
  requests:
    cpu: "0.5"
    memory: 250Mi

常见问题解决

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
更新失败：
- 检查更新策略配置
- 检查新镜像是否可用
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: filebeat
  template:
    metadata:
      labels:
        app: filebeat
    spec:
      containers:
      - name: logs
        image: nginx:1.27.5
        ports:
        - containerPort: 80
        volumeMounts:
        - name: varlog
          mountPath: /tmp/log
      volumes:
      - name: varlog
        hostPath:
          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

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