Controller (控制器)

一、 核心控制器（最常用）

这三类是日常开发运维中接触最多的：

控制器	核心定位	适用场景	关键特性
ReplicaSet (RS)	基础副本控制器，保证 Pod 副本数稳定	很少直接使用，通常作为 Deployment 的底层依赖	支持标签选择器，故障自愈（重建异常 Pod），无更新 / 回滚能力
Deployment	无状态应用的声明式部署控制器	无状态服务（如 Nginx、API 服务、前端静态服务）	基于 ReplicaSet 实现，支持滚动更新、版本回滚、暂停 / 继续部署，并行管理 Pod
StatefulSet	有状态应用的专用控制器	有状态服务（如 Etcd、MySQL 主从、Kafka、ZooKeeper）	提供稳定 Pod 名称、固定 DNS、独立 PVC、有序部署 / 扩缩容

Deployment 与 StatefulSet 的关系:

• 核心依赖关系：Deployment 基于 ReplicaSet 实现，ReplicaSet 是 Deployment 的 “子集”。

• 核心差异：Deployment 比 ReplicaSet 多了 滚动更新、版本回滚、暂停 / 继续部署 三个核心功能。

二、 专用控制器（特定场景）

针对特殊业务需求设计，解决核心控制器无法覆盖的场景：

控制器	核心定位	适用场景	关键特性
DaemonSet	确保每个节点只运行一个 Pod 副本	节点级别的系统服务（如日志采集：Fluentd、监控：Prometheus Node Exporter、网络插件：Calico）	- 自动在新节点加入时部署 Pod- 节点删除时自动清理 Pod- 支持节点亲和性，可指定只在部分节点运行
Job	一次性任务控制器，执行完即退出	批处理任务（如数据备份、报表生成、一次性数据迁移）	- 保证 Pod 运行完成任务后终止- 支持 completions（任务完成次数）、parallelism（并行数）- 任务完成后，Pod 状态变为 Completed
CronJob	定时任务控制器，基于 Job 实现	周期性任务（如定时备份数据库、日志清理、定时同步数据）	- 类似 Linux 的 crontab 语法（如 */30 * * * * 每 30 分钟执行一次）- 支持 concurrencyPolicy（并发策略：允许 / 禁止 / 替换）- 支持 startingDeadlineSeconds（任务启动超时时间）
ReplicationController (RC)	初代副本控制器	几乎被 ReplicaSet 取代，仅兼容旧版本 K8s	与 ReplicaSet 功能类似，但仅支持等式标签选择器（matchLabels），不支持集合式选择器（matchExpressions），K8s 官方已不推荐使用

三、 扩展控制器（自定义场景）

除了 K8s 原生控制器，还可以通过 CRD（CustomResourceDefinition）+ Operator 扩展自定义控制器，用于管理复杂的有状态应用：

• Operator：基于 K8s 扩展机制，将运维经验编码为软件，实现应用的自动化运维（如部署、扩容、备份、故障恢复）。

• 典型示例：

  • etcd-operator：自动化管理 Etcd 集群的创建、扩容、备份、升级；

  • mysql-operator：自动化管理 MySQL 主从复制、故障切换、备份恢复；

  • prometheus-operator：自动化部署和管理 Prometheus 监控系统。