k8s工作负载控制器之deployment介绍与使用

目录

工作负载控制器

Deployment

deployment生命周期演示

 1、部署镜像

2、应用升级

3、滚动升级的实现（ReplicaSet）

4、deployment应用实例扩容与缩容

5、deployment应用回滚

6、项目下线

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工作负载控制器

工作负载控制器（Workload Controllers）是K8s的一个抽象概念，用于更高级层次对象，部署和管理Pod。

 常用工作负载控制器有： 

• Deployment ： 无状态应用部署 

• StatefulSet ： 有状态应用部署

 • DaemonSet ： 确保所有Node运行同一个Pod 

• Job ： 一次性任务 • Cronjob ： 定时任务

控制器的作用：

1、管理pod对象

2、使用标签与pod绑定

•3、控制器实现了Pod的运维，例如滚动更新、伸缩、副本管理、维护Pod状态等。

Deployment

deployment是最常用的控制器

Deployment的功能：  • 管理Pod和ReplicaSet

                                    • 具有上线部署、副本设定、滚动升级、回滚等功能 

                                    应用场景：网站、API、微服务

先来理解一个项目的生命周期

deployment生命周期演示

 1、部署镜像

kubectl apply -f xxx.yaml

或者

 kubectl create deployment web --image=nginx:1.15 --replicas=3

示例

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

  creationTimestamp: null

  labels:

    app: nginx

  name: nginx

spec:

  replicas: 3

  selector:

    matchLabels:

      app: nginx

  strategy: {}

  template:

    metadata:

      creationTimestamp: null

      labels:

        app: nginx

    spec:

      containers:

      - image: nginx:1.16

        name: nginx

        resources: {}

        livenessProbe:

          httpGet:

            path: /

            port: 80

          initialDelaySeconds: 3 #启动容器后多少秒健康检查

          periodSeconds: 10 #以后每间隔多少秒检查一次

        readinessProbe:

          httpGet:

            path: /

            port: 80

          initialDelaySeconds: 3

          periodSeconds: 10

导出service的yaml

kubectl expose deployment nginx --port=80 --target-port=8080 --type=NodePort --dry-run=client -o yaml > service.yaml

修改内容

apiVersion: v1

kind: Service

metadata:

  creationTimestamp: null

  labels:

    app: nginx

  name: nginx

spec:

  ports:

  - port: 80

    protocol: TCP

    targetPort: 80

  selector:

    app: nginx

  type: NodePort

执行yaml查看

kubectl get svc，pods

2、应用升级

deployment升级一般默认是滚动升级，即当deployment执行升级的时候，他会先起一个新的容器，再删掉旧容器

一般执行镜像更新有三种方式

• kubectl apply -f xxx.yaml（最常用的方式）
• kubectl set image deployment/web nginx=nginx:1.17 
• kubectl edit deployment/web #使用系统编辑器打开

2.1 采用第一种方式升级

vi deployment.yaml   

将镜像版本由1.6换成1.7

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

  creationTimestamp: null

  labels:

    app: nginx

  name: nginx

spec:

  replicas: 3

  selector:

    matchLabels:

      app: nginx

  strategy: {}

  template:

    metadata:

      creationTimestamp: null

      labels:

        app: nginx

    spec:

      containers:

      - image: nginx:1.17

        name: nginx

        resources: {}

        livenessProbe:

          httpGet:

            path: /

            port: 80

          initialDelaySeconds: 3 #启动容器后多少秒健康检查

          periodSeconds: 10 #以后每间隔多少秒检查一次

        readinessProbe:

          httpGet:

            path: /

            port: 80

          initialDelaySeconds: 3

          periodSeconds: 10

执行yaml

kubectl apply -f deployment.yaml     

            

可以看到，他的升级是滚动的，先启动一个新的容器在杀掉一个旧容器，直到全部升级完成 

    

2.2，采用第二种方式去更新

kubectl set image deployment/web 容器名=nginx:1.17

示例

kubectl set image deployment nginx nginx=nginx:1.18

2.3，采用第三种方式升级

kubectl edit deployment nginx

他会直接进入系统编辑页面，可以直接修改

3、滚动升级的实现（ReplicaSet）

3.1 ReplicaSet控制器

初次部署，副本数其实是由replicaSet管理的，replicaSet是副本集，主要用来维护pod数量

ReplicaSet：副本集，主要维护Pod副本数量，不断对比当前Pod数量 与期望Pod数量。 

ReplicaSet用途：Deployment每次发布都会创建一个RS作为记录， 用于实现滚动升级和回滚。

例如，在用户对一个副本数为3的nginx1.6升级为nginx1.7时，replicaSet的变化是

第一步：创建RS（nginx-68dcf59cf5）并副本数设置为1（扩容）（1.17镜像起一个pod）

第二步：将RS（nginx-686db6866d）副本数设置为2（缩容）

第三步：将RS（nginx-68dcf59cf5）副本数设置为2（扩容）

第四步：将RS（nginx-686db6866d）副本数设置为1（缩容）

第五步：将RS（nginx-68dcf59cf5）副本数设置为3（扩容）

第六步：将RS（nginx-686db6866d）副本数设置为0（缩容）

kubectl get replicaset

3.2 滚动升级的策略

spec:

replicas: 3

revisionHistoryLimit: 10 # RS历史版本保存数量

selector:

matchLabels:

app: web

strategy:

rollingUpdate:

maxSurge: 25%

maxUnavailable: 25%

type: RollingUpdate

• maxSurge：滚动更新过程中最大Pod副本数，确保在更新时启动的Pod数 量比期望（replicas）Pod数量最大多出25% 

• maxUnavailable：滚动更新过程中最大不可用Pod副本数，确保在更新时 最大25% Pod数量不可用，即确保75% Pod数量是可用状态。

4、deployment应用实例扩容与缩容

在实际使用场景中，当有需求是启动多实例提高并发的时候，有两个方案实现

1、  修改yaml里replicas值，再apply 

2、 kubectl scale deployment web --replicas=10

注：replicas参数控制Pod副本数量

示例

kubectl scale deployment nginx --replicas=10

kubectl get pods

可以看到，pod数量变成了十个

kubectl get ep

5、deployment应用回滚

5.1当我们在更新中发现更新有问题，需要回滚在上一个版本的时候，可能就需要应用回滚这个功能，回滚一般包括

kubectl rollout history deployment/web # 查看历史发布版本 

kubectl rollout undo deployment/web # 回滚上一个版本 

kubectl rollout undo deployment/web --to-revision=2 # 回滚历史指定版本

注：回滚是重新部署某一次部署时的状态，即当时版本所有配置

5.2示例

第一步，查看名为nginx的deployment过去所有版本

kubectl rollout history deployment nginx

第二步，回滚到上一个版本

kubectl rollout undo deployment nginx

在查看历史版本

kubectl rollout history deployment nginx

发现3不见了，变成了5，即现在回滚成功，该deployment回滚到第3个版本

另外，还有回滚到指定版本需求

kubectl rollout undo deployment/web --to-revision=2 # 回滚历史指定版本

5.3，另外。如果想知道历史版本镜像，可以通过这个命令

kubectl describe rs |egrep "revision:|Name:|Image:"

如例

它包括deployment版本和name以及镜像版本，以此作参考回滚到某个位置

6、项目下线

项目下线，即删除对应deployment与service资源

kubectl delete deploy/web 
kubectl delete svc/web

6.1、示例

kubectl delete deployment nginx

kubectl delete svc nginx