O propósito de um ReplicaSet é gerenciar um conjunto de réplicas de Pods em execução a qualquer momento. Por isso, é geralmente utilizado para garantir a disponibilidade de um certo número de Pods idênticos.
Um ReplicaSet é definido por campos, incluindo um seletor que identifica quais Pods podem ser adquiridos, um número de réplicas indicando quantos Pods devem ser mantidos, e um pod template especificando as definições para novos Pods que devem ser criados para atender ao número de réplicas estipuladas. Um ReplicaSet cumpre seu propósito criando e deletando Pods conforme for preciso para atingir o número desejado. Quando um ReplicaSet precisa criar novos Pods, ele usa o seu podTemplate.
Um ReplicaSet é conectado ao seus Pods pelo campo do Pod [metadata.ownerReferences](/docs/concepts/workloads/controllers/garbage-collection/#owners-and-dependents), que especifíca qual recurso é dono do objeto atual. Todos os Pods adquiridos por um ReplicaSet possuem as informações de identificação do ReplicaSet vinculado no campo ownerReferences. É por esse elo que o ReplicaSet tem conhecimento do estado dos Pods que está mantendo e assim faz seu planejamento.
Um ReplicaSet identifica novos Pods a serem adquiridos utilizando o seu seletor. Caso exista um Pod que não tenha OwnerReference ou se o OwnerReference não for um {{<glossary_tooltipterm_id="controller">}} e o seu seletor corresponde com o do ReplicaSet, o Pod é adquirido imediatamente por esse ReplicaSet.
Um ReplicaSet garante que um número de réplicas de um Pod estão executando em qualquer momento. Entretanto, um Deployment é um conceito de nível superior que gerencia ReplicaSets e fornece atualizações declarativas aos Pods assim como várias outras funções úteis. Portanto, nós recomendamos a utilização de Deployments ao invés do uso direto de ReplicaSets, exceto se for preciso uma orquestração de atualização customizada ou que nenhuma atualização seja necessária.
Enquanto você pode criar Pods diretamente sem problemas, é fortemente recomendado que você se certifique que esses Pods não tenham labels que combinem com o seletor de um dos seus ReplicaSets. O motivo para isso é que um ReplicaSet não é limitado a possuir apenas Pods estipulados por seu template -- ele pode adquirir outros Pods na maneira descrita nas seções anteriores.
Como esses Pods não possuem um Controller (ou qualquer objeto) referenciados como seu dono e possuem labels que combinam com o seletor do ReplicaSet frontend, eles serão imediatamente adquiridos pelo ReplicaSet.
Imagine que você crie os Pods depois que o ReplicaSet frontend foi instalado e criou as réplicas de Pod inicial definida para cumprir o número de réplicas requiridas:
Você vai perceber que o ReplicaSet adquiriu os Pods e criou apenas novos de acordo com o seu spec até que o número de novo Pods e os Pods iniciais seja igual a ao número desejado. Listando os Pods:
Nesse sentido, um ReplicaSet pode possuir um grupo não-homogêneo de Pods
## Escrevendo um manifesto ReplicaSet
Como todos os outros objetos de Kubernetes API, um ReplicaSet necessita dos campos `apiVersion`, `kind`, e `metadata`.
Para ReplicaSets, o `kind` sempre será um ReplicaSet.
O nome de um objeto ReplicaSet precisa ser [nome de subdomínio de DNS](/pt-br/docs/concepts/overview/working-with-objects/names#dns-subdomain-names) válido.
Um ReplicaSet também precisa de uma [seção `.spec`](https://git.k8s.io/community/contributors/devel/sig-architecture/api-conventions.md#spec-and-status).
O `.spec.template` é um [template de pod](/docs/concepts/workloads/pods/#pod-templates) que também necessita de labels configurados. No nosso exemplo `frontend.yaml` nós temos uma label: `tier: frontend`.
Fique atento para não sobrepor com seletores de outros controllers, para que eles não tentem adquirir esse Pod.
Para o campo de [restart policy](/docs/concepts/workloads/pods/pod-lifecycle/#restart-policy) do template, `.spec.template.spec.restartPolicy`, o único valor permitido é `Always`, que é o padrão.
### Seletor de Pod
O campo `.spec.selector` é um [seletor de labels](/docs/concepts/overview/working-with-objects/labels/). Como discutido [anteriormente](#como-um-replicaset-funciona) esses são os labels usados para identificar Pods em potencial para aquisição. No nosso exemplo `frontend.yaml`, o seletor era:
Para 2 ReplicaSets definindo o mesmo `.spec.selector` mas diferentes campos de `.spec.template.metadata.labels` e `.spec.template.spec`, cada ReplicaSet ignorará os Pods criados pelo outro ReplicaSet.
{{</note>}}
### Replicas
Você pode definir quantos Pods devem executar simultaneamente determinando `.spec.replicas`. O ReplicaSet irá criar/deletar os Pods para igualar à esse número.
Se você não especificar o `.spec.replicas`, seu padrão é 1.
## Trabalhando com ReplicaSets
### Deletando um ReplicaSet e seus Pods
Para deletar um ReplicaSet e todos os seus Pods, use [`kubectl delete`](/docs/reference/generated/kubectl/kubectl-commands#delete). O [Garbage collector](/docs/concepts/workloads/controllers/garbage-collection/) automaticamente deleta todos os Pods dependentes por padrão.
Quando usar a API REST ou a biblioteca `client-go`, você precisa definir `propagationPolicy` para `Background` ou `Foreground` na opção -d.
Você consegue deletar um ReplicaSet sem afetar qualquer um dos Pods usando [`kubectl delete`](/docs/reference/generated/kubectl/kubectl-commands#delete) com a opção `--cascade=orphan`.
Quando usar a API REST ou a biblioteca `client-go`, você precisa definir `propagationPolicy` para `Orphan`.
Quando o ReplicaSet original for deletado, você pode criar um novo ReplicaSet para substituí-lo. Contanto que o `.spec.selector` do antigo e do atual sejam o mesmo, o novo irá adquirir os Pods antigos. Porém, o ReplicaSet não atualizará as definições dos Pods existentes caso surja um novo e diferente template de pod.
Para atualizar esses Pods para um novo spec de um modo controlado, use um [Deployment](/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/#creating-a-deployment), já que ReplicaSets não suportam um atualização gradual diretamente.
Você pode remover Pods de um Replicaset trocando suas labels. Essa técnica pode ser usada para remover Pods de um serviço para depuração, recuperação de dados, etc. Pods que forem removidos por esse método serão substituídos imediatamente (assumindo que o número de replicas não tenha sido alterado).
Um ReplicaSet pode ser facilmente escalonado para cima ou para baixo simplesmente atualizando o campo de `.spec.replicas`. O Replicaset controller garante que o número desejado de Pods com um seletor de label correspondente estejam disponíveis e operando.
Ao escalonar para baixo, o Replicaset controller escolhe quais pods irá deletar ordenando os pods disponíveis para priorizar quais pods seram escalonados para baixo seguindo o seguinte algoritmo geral:
1. Pods pendentes (e não agendáveis) são decaídos primeiro
3. Pods em nós com mais réplicas são decaídos primeiro que pods em nodes com menos réplicas.
4. Se a data de criação dos pods for diferente, o pod que foi criado mais recentemente vem antes que o pod mais antigo (as datas de criação são guardados em uma escala logarítmica caso o [feature gate](/docs/reference/command-line-tools-reference/feature-gates/) `LogarithmicScaleDown` esteja habilitado)
A anotação deve ser definida no pod, com uma variação de [-2147483648, 2147483647]. Isso representa o custo de deletar um pod comparado com outros pods que pertencem à esse mesmo ReplicaSet. Pods com um custo de deleção menor são eleitos para deleção antes de pods com um custo maior.
`PodDeletionCost` ambos no kube-apiserver e no kube-controller-manager.
{{<note>}}
- Esse recurso é honrado baseado no melhor esforço, portanto não oferece qualquer garantia na ordem de deleção dos pods.
- Usuários são recomendados à evitar atualizações frequentes em anotações, como gerar atualizações baseando-se em alguma métrica, porque fazendo isso irá criar um número significante de atualizações de pod para o apiserver.
Os diferentes Pods de uma aplicação podem ter níveis de utilização divergentes. Ao escalonar para baixo, a aplicação pode preferir remover os pods com a menor utilização. Para evitar atualizações frequentes nos pods, a aplicação deve atualizar `controller.kubernetes.io/pod-deletion-cost` uma vez antes de expedir o escalonamento para baixo das réplicas (configurando a anotação para um valor proporcional ao nível de utilização do Pod). Isso funciona se a própria aplicação controlar o escalonamento; por exemplo, o pod condutor de um Deployment de Spark.
um ReplicaSet pode ser automaticamente escalonado por um HPA. Aqui está um exemplo de um HPA controlando o ReplicaSet que nós criamos no exemplo anterior.
[`Deployment`](/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/) é um objeto o qual pode possuir ReplicaSets, atualizá-los e por consequência seus Pods via atualizações declarativas, gradativas do lado do servidor.
Enquanto ReplicaSets conseguem ser usados independentemente, hoje eles são principalmente usados por Deployments como um mecanismo para orquestrar a criação, deleção e atualização de um Pod. Quando você usa Deployments você não precisa se preocupar com o gerenciamento de ReplicaSets que são criados por ele. Deployments controlam e gerenciam seus ReplicaSets.
Por isso, é recomendado o uso de Deployments quando você deseja ReplicaSets.
Diferente do caso onde um usuário cria Pods diretamente, um ReplicaSet substitui Pods que forem deletados ou terminados por qualquer motivo, como em caso de falha de nó ou manutenção disruptiva de nó, como uma atualização de kernel. Por esse motivo, nós recomendamos que você use um ReplicaSet mesmo que sua aplicação necessite apenas de um único Pod. Pense na semelhança com um supervisor de processos, apenas que ele supervisione vários Pods em múltiplos nós ao invés de apenas um Pod. Um ReplicaSet delega reinicializações de um container local para algum agente do nó (Kubelet ou Docker, por exemplo).
Use um [`Job`](/docs/concepts/workloads/controllers/job/) no lugar de um ReplicaSet para Pods que tem por objetivo sua terminação no final da execução (como batch jobs).
### DaemonSet
Use um [`DaemonSet`](/docs/concepts/workloads/controllers/daemonset/) no lugar de um ReplicaSet para Pods que precisam prover funções no nível de sistema, como monitoramento do sistema ou logs do sistema. Esses Pods tem um tempo de vida ligado à vida útil do sistema:
os Pods precisam estar executando na máquina antes de outros Pods inicializarem, e são seguros de terminarem quando a máquina esta preparada para reiniciar/desligar.
### ReplicationController
ReplicaSets são sucessores ao [_ReplicationControllers_](/docs/concepts/workloads/controllers/replicationcontroller/).
Os dois servem para o mesmo propósito, e tem comportamentos semelhantes, exceto que um ReplicationController não suporta os requerimentos de um seletor baseado em definição como descrito no [guia de usuário de label](/docs/concepts/overview/working-with-objects/labels/#label-selectors).
