Kubernetes 控制器详解：RC vs RS vs Deployment

一、核心概念对比

二、ReplicationController (RC) 深度解析

1. 基础架构

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: nginx-rc
spec:
  replicas: 3
  selector:
    app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14

2. 核心机制

• Pod维护：通过selector匹配Pod，确保符合replicas数量
• 扩缩容：kubectl scale rc nginx-rc --replicas=5
• 更新方式：
  • 删除重建（replace命令）
  • 修改template触发滚动替换

3. 局限性

• 无法区分不同版本的Pod
• 更新过程可能造成服务中断
• 选择器不可变（修改会导致失控）

三、ReplicaSet (RS) 深度解析

1. 核心改进

apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: frontend
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchExpressions:
      - {key: tier, operator: In, values: [frontend]}
      - {key: environment, operator: NotIn, values: [dev]}
  template:
    metadata:
      labels:
        tier: frontend
        environment: prod

2. 关键特性

• 增强选择器：

  # 匹配env=production且tier=frontend或backend的Pod
  matchLabels:
    env: production
  matchExpressions:
    - {key: tier, operator: In, values: [frontend, backend]}
  

• 与Deployment关系：

  • Deployment实际控制RS
  • 每个revision对应一个RS

3. 典型操作

# 查看关联的Pod
kubectl get pods -l tier=frontend

# 手动缩容
kubectl scale rs frontend --replicas=2

四、Deployment 深度解析

1. 完整架构示例

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  annotations:
    kubernetes.io/change-cause: "initial version"
spec:
  replicas: 3
  revisionHistoryLimit: 10
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 25%
      maxUnavailable: 25%
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.16.1
        ports:
        - containerPort: 80

2. 核心功能详解

滚动更新流程

  graph TD
    A[当前RS:v1] -->|创建新RS:v2| B[新Pod逐步创建]
    B -->|健康检查通过| C[旧Pod逐步终止]
    C --> D[完成更新]

版本控制

# 查看发布历史
kubectl rollout history deployment/nginx-deployment

# 回滚到特定版本
kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment --to-revision=2

更新策略对比

3. 高级特性

• 暂停/恢复更新：

  kubectl rollout pause deployment/nginx-deployment
  # 进行多次配置修改...
  kubectl rollout resume deployment/nginx-deployment
  

• 金丝雀发布：

  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1
      maxUnavailable: 0
  

五、三者在集群中的关系

  graph LR
    Deployment -->|控制| ReplicaSet
    ReplicaSet -->|控制| Pod
    ReplicationController -->|独立控制| Pod
    
    style Deployment fill:#b3e0ff,stroke:#333
    style ReplicaSet fill:#c2f0c2,stroke:#333
    style ReplicationController fill:#ffcccc,stroke:#333

六、生产实践建议

1. 版本升级规范：

   # 使用声明式更新（推荐）
   kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.19.3
   
   # 或使用apply更新yaml
   kubectl apply -f deployment-v2.yaml
   

2. 健康检查配置：

   readinessProbe:
     httpGet:
       path: /
       port: 80
     initialDelaySeconds: 5
     periodSeconds: 5
   

3. 资源监控：

   # 查看部署状态
   kubectl rollout status deployment/nginx-deployment
   
   # 查看事件记录
   kubectl describe deployment/nginx-deployment
   

4. 故障排查流程：

   1. 检查Deployment事件
   2. 检查关联的ReplicaSet
   3. 检查Pod状态和日志
   4. 检查资源配额限制
   

七、迁移路线图

  graph LR
    RC -->|升级到| RS
    RS -->|包装为| Deployment
    style RC fill:#ff9999,stroke:#333
    style RS fill:#99cc99,stroke:#333
    style Deployment fill:#66b3ff,stroke:#333

注：自Kubernetes 1.8起，Deployment已成为无状态应用管理的标准选择，RC仅用于兼容旧系统