K8S作业副本与水平扩展

前提知识：
Deployment：Deployment为Pod和Replica Set提供声明式更新。

你只需要在 Deployment 中描述您想要的目标状态是什么，Deployment controller 就会帮您将 Pod 和ReplicaSet 的实际状态改变到您的目标状态。您可以定义一个全新的 Deployment 来创建ReplicaSet或者删除已有的 Deployment 并创建一个新的来替换。

它实现了 Kubernetes 项目中一个非常重要的功能：Pod的“水平扩展 / 收缩”（horizontal scaling out/in）。这个功能，是从 PaaS 时代开始，一个
平台级项目就必须具备的编排能力。
举个例子，如果你更新了 Deployment 的 Pod 模板（比如，修改了容器的镜像），那么Deployment 就需要遵循一种叫作“滚动更新”（rolling update）的方式，来升级现有的容器。而这个能力的实现，依赖的是 Kubernetes 项目中的一个非常重要的概念（API 对象）：ReplicaSet

实验：

• 创建
  kubectl create -f nginx-deployment.yaml
  

  image.png

• yaml文件如下

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment-controller
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.8
        ports:
        - containerPort: 80

image.png

通过这张图，我们就很清楚的看到，一个定义了replicas=3的 Deployment，与它的ReplicaSet，以及Pod的关系，实际上是一种“层层控制”的关系。
其中，ReplicaSet 负责通过“控制器模式”，保证系统中 Pod 的个数永远等于指定的个数（比如，3 个）。这也正是 Deployment 只允许容器的restartPolicy=Always的主要原因：只有在容器能保证自己始终是 Running状态的前提下，ReplicaSet 调整 Pod 的个数才有意义。
而在此基础上，Deployment 同样通过“控制器模式”，来操作 ReplicaSet 的个数和属性，进而实现“水平扩展 / 收缩”和“滚动更新”这两个编排动作。
其中，“水平扩展 / 收缩”非常容易实现，Deployment Controller 只需要修改它所控制的ReplicaSet 的 Pod 副本个数就可以了。
比如，把这个值从 3 改成 4，那么 Deployment 所对应的 ReplicaSet，就会根据修改后的值自动创建一个新的 Pod。这就是“水平扩展”了；“水平收缩”则反之。

• 弹性扩缩
  kubectl scale deployment nginx-deployment-controller --replicas=3
  

  image.png

• 滚动更新
  kubectl rollout status deployment nginx-deployment-controller
  

  image.png

• 查看状态
  kubectl describe deployment nginx-deployment-controller
  

  image.png

kubectl get replicasets.apps

image.png

• 查看“滚动更新”新、旧两个 ReplicaSet 的最终状态：
  kubectl get rs
  
  image.png
• 编辑模式，修改配置文件
  kubectl edit deployments.apps nginx-deployment-controller

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版本回退

• 创建记录
  kubectl create -f nginx-deployment.yaml --record

• 查看版本
  kubectl rollout history deployment nginx-deployment-controller --revision=2
  

  image.png

• 扩容至3个
  为了方便做版本回退实验，将pods调整为3个
  kubectl scale deployment nginx-deployment-controller --replicas=3
  

  image.png

• 设置一个镜像版本
  把这个镜像名字修改成为了一个错误的名字，比如：nginx:1.91。这样，这个
  Deployment 就会出现一个升级失败的版本

kubectl set image deployment nginx-deployment-controller nginx=nginx:1.91

由于这个 nginx:1.91 镜像在 Docker Hub 中并不存在，所以这个 Deployment 的“滚动更新”被触发后，会立刻报错并停止。这时，我们来检查一下 ReplicaSet 的状态，如下所示：

kubectl get rs 查看结果

image.png

新版本的 ReplicaSet（hash=9f46bb5）的“水平扩展”已经停止。而且此时，它已经创建了两个 Pod，但是它们都没有进入 READY 状态。这当然是因为这两个 Pod 都拉取不到有效的镜像。与此同时，旧版本的 ReplicaSet（hash=1764197365）的“水平收缩”，也自动停止了。此时，已经有一个旧 Pod 被删除，还剩下两个旧 Pod。
那么问题来了， 我们如何让这个 Deployment 的 3 个 Pod，都回滚到以前的旧版本呢？

• 查看生成新的版本
  kubectl rollout history deployment nginx-deployment-controller

• 查看详情版本信息
  kubectl rollout history deployment nginx-deployment-controller --revision=3
  

  image.png

• 回滚旧版本
  kubectl rollout undo deployment nginx-deployment-controller --to-revision=2
  

  image.png