【云原生】Kubernetes工作负载-Deployment

Deployments

一个 Deployment 为 Pod 和 ReplicaSet 提供声明式的更新能力

你负责描述 Deployment 中的目标状态，而 Deployment 控制器（Controller） 以受控速率更改实际状态， 使其变为期望状态。你可以定义 Deployment 以创建新的 ReplicaSet，或删除现有 Deployment， 并通过新的 Deployment 收养其资源

创建 Deployment

下面是一个 Deployment 示例。其中创建了一个 ReplicaSet，负责启动三个 nginx Pod

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

在该例子中：

• 创建名为 nginx-deployment（由 .metadata.name 字段标明）的 Deployment。 该名称将成为后续创建 ReplicaSet 和 Pod 的命名基础
• 该 Deployment 创建一个 ReplicaSet，它创建三个（由 .spec.replicas 字段标明）Pod 副本
• . spec.selector 字段定义所创建的 ReplicaSet 如何查找要管理的 Pod。 在这里，你选择在 Pod 模板中定义的标签（app: nginx）。 不过，更复杂的选择规则是也可能的，只要 Pod 模板本身满足所给规则即可
• template 字段包含以下子字段
  • Pod 被使用 .metadata.labels 字段打上 app: nginx 标签。
  • Pod 模板规约（即 .template.spec 字段）指示 Pod 运行一个 nginx 容器， 该容器运行版本为 1.14.2 的 nginx Docker Hub 镜像。
  • 创建一个容器并使用 .spec.template.spec.containers[0].name 字段将其命名为 nginx

开始之前，请确保的 Kubernetes 集群已启动并运行。 按照以下步骤创建上述 Deployment
1、通过运行以下命令创建 Deployment ：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/controllers/nginx-deployment.yaml

2、运行 kubectl get deployments 检查 Deployment 是否已创建。 如果仍在创建 Deployment，则输出类似于：

NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   0/3     0            0           1s

在检查集群中的 Deployment 时，所显示的字段有：

• NAME 列出了名字空间中 Deployment 的名称。
• READY 显示应用程序的可用的“副本”数。显示的模式是“就绪个数/期望个数”。
• UP-TO-DATE 显示为了达到期望状态已经更新的副本数。
• AVAILABLE 显示应用可供用户使用的副本数。
• AGE 显示应用程序运行的时间。
  请注意期望副本数是根据 .spec.replicas 字段设置 3
  3、要查看 Deployment 上线状态，运行 kubectl rollout status deployment/nginx-deployment
  输出类似于：

Waiting for rollout to finish: 2 out of 3 new replicas have been updated...
deployment "nginx-deployment" successfully rolled out

4、几秒钟后再次运行 kubectl get deployments。输出类似于：

NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   3/3     3            3           18s

注意 Deployment 已创建全部三个副本，并且所有副本都是最新的（它们包含最新的 Pod 模板） 并且可用
5、要查看 Deployment 创建的 ReplicaSet（rs），运行 kubectl get rs。 输出类似于

NAME                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-deployment-75675f5897   3         3         3       18s

ReplicaSet 输出中包含以下字段：

• NAME 列出名字空间中 ReplicaSet 的名称；
• DESIRED 显示应用的期望副本个数，即在创建 Deployment 时所定义的值。 此为期望状态；
• CURRENT 显示当前运行状态中的副本个数；
• READY 显示应用中有多少副本可以为用户提供服务；
• AGE 显示应用已经运行的时间长度。

注意 ReplicaSet 的名称格式始终为 [Deployment 名称]-[哈希]。 该名称将成为所创建的 Pod 的命名基础。 其中的哈希字符串与 ReplicaSet 上的 pod-template-hash 标签一致
6、要查看每个 Pod 自动生成的标签，运行 kubectl get pods --show-labels。 输出类似于

NAME                                READY     STATUS    RESTARTS   AGE       LABELS
nginx-deployment-75675f5897-7ci7o   1/1       Running   0          18s       app=nginx,pod-template-hash=75675f5897
nginx-deployment-75675f5897-kzszj   1/1       Running   0          18s       app=nginx,pod-template-hash=75675f5897
nginx-deployment-75675f5897-qqcnn   1/1       Running   0          18s       app=nginx,pod-template-hash=75675f5897

所创建的 ReplicaSet 确保总是存在三个 nginx Pod

更新 Deployment

按照以下步骤更新 Deployment：
1、先来更新 nginx Pod 以使用 nginx:1.16.1 镜像，而不是 nginx:1.14.2 镜像

kubectl set image deployment.v1.apps/nginx-deployment nginx=nginx:1.16.1

或者使用下面的命令：

kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.16.1

在这里，deployment/nginx-deployment 表明 Deployment 的名称，nginx 表明需要进行更新的容器， 而 nginx:1.16.1 则表示镜像的新版本以及它的标签
输出类似于：

deployment.apps/nginx-deployment image updated

或者，可以对 Deployment 执行 edit 操作并将 .spec.template.spec.containers[0].image 从 nginx:1.14.2 更改至 nginx:1.16.1

kubectl edit deployment/nginx-deployment

输出类似于：

deployment.apps/nginx-deployment edited

2、要查看上线状态，运行：

kubectl rollout status deployment/nginx-deployment

输出类似于：

Waiting for rollout to finish: 2 out of 3 new replicas have been updated...

或者

deployment "nginx-deployment" successfully rolled out

获取关于已更新的 Deployment 的更多信息

• 在上线成功后，可以通过运行 kubectl get deployments 来查看 Deployment： 输出类似于：

NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   3/3     3            3           36s

• 运行 kubectl get rs 以查看 Deployment 通过创建新的 ReplicaSet 并将其扩容到 3 个副本并将旧 ReplicaSet 缩容到 0 个副本完成了 Pod 的更新操作：

kubectl get rs

输出类似于：

NAME                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-deployment-1564180365   3         3         3       6s
nginx-deployment-2035384211   0         0         0       36s

现在运行 get pods 应仅显示新的 Pod：

kubectl get pods

输出类似于：

NAME                                READY     STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-deployment-1564180365-khku8   1/1       Running   0          14s
nginx-deployment-1564180365-nacti   1/1       Running   0          14s
nginx-deployment-1564180365-z9gth   1/1       Running   0          14s

下次要更新这些 Pod 时，只需再次更新 Deployment Pod 模板即可
Deployment 可确保在更新时仅关闭一定数量的 Pod。默认情况下，它确保至少所需 Pod 的 75% 处于运行状态（最大不可用比例为 25%）。

Deployment 还确保仅所创建 Pod 数量只可能比期望 Pod 数高一点点。 默认情况下，它可确保启动的 Pod 个数比期望个数最多多出 125%（最大峰值 25%）。

例如，如果仔细查看上述 Deployment ，将看到它首先创建了一个新的 Pod，然后删除旧的 Pod， 并创建了新的 Pod。它不会杀死旧 Pod，直到有足够数量的新 Pod 已经出现。 在足够数量的旧 Pod 被杀死前并没有创建新 Pod。它确保至少 3 个 Pod 可用， 同时最多总共 4 个 Pod 可用。 当 Deployment 设置为 4 个副本时，Pod 的个数会介于 3 和 5 之间

获取 Deployment 的更多信息

kubectl describe deployments

输出类似于：

Name:                   nginx-deployment
Namespace:              default
CreationTimestamp:      Thu, 30 Nov 2017 10:56:25 +0000
Labels:                 app=nginx
Annotations:            deployment.kubernetes.io/revision=2
Selector:               app=nginx
Replicas:               3 desired | 3 updated | 3 total | 3 available | 0 unavailable
StrategyType:           RollingUpdate
MinReadySeconds:        0
RollingUpdateStrategy:  25% max unavailable, 25% max surge
Pod Template:
  Labels:  app=nginx
   Containers:
    nginx:
      Image:        nginx:1.16.1
      Port:         80/TCP
      Environment:  <none>
      Mounts:       <none>
    Volumes:        <none>
  Conditions:
    Type           Status  Reason
    ----           ------  ------
    Available      True    MinimumReplicasAvailable
    Progressing    True    NewReplicaSetAvailable
  OldReplicaSets:  <none>
  NewReplicaSet:   nginx-deployment-1564180365 (3/3 replicas created)
  Events:
    Type    Reason             Age   From                   Message
    ----    ------             ----  ----                   -------
    Normal  ScalingReplicaSet  2m    deployment-controller  Scaled up replica set nginx-deployment-2035384211 to 3
    Normal  ScalingReplicaSet  24s   deployment-controller  Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 1
    Normal  ScalingReplicaSet  22s   deployment-controller  Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 2
    Normal  ScalingReplicaSet  22s   deployment-controller  Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 2
    Normal  ScalingReplicaSet  19s   deployment-controller  Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 1
    Normal  ScalingReplicaSet  19s   deployment-controller  Scaled up replica set nginx-deployment-1564180365 to 3
    Normal  ScalingReplicaSet  14s   deployment-controller  Scaled down replica set nginx-deployment-2035384211 to 0

可以看到，当第一次创建 Deployment 时，它创建了一个 ReplicaSet（nginx-deployment-2035384211） 并将其直接扩容至 3 个副本。更新 Deployment 时，它创建了一个新的 ReplicaSet （nginx-deployment-1564180365），并将其扩容为 1，等待其就绪；然后将旧 ReplicaSet 缩容到 2， 将新的 ReplicaSet 扩容到 2 以便至少有 3 个 Pod 可用且最多创建 4 个 Pod。 然后，它使用相同的滚动更新策略继续对新的 ReplicaSet 扩容并对旧的 ReplicaSet 缩容。 最后，你将有 3 个可用的副本在新的 ReplicaSet 中，旧 ReplicaSet 将缩容到 0

回滚 Deployment

有时，你可能想要回滚 Deployment；例如，当 Deployment 不稳定时（例如进入反复崩溃状态）。 默认情况下，Deployment 的所有上线记录都保留在系统中，以便可以随时回滚 （你可以通过修改修订历史记录限制来更改这一约束

• 假设你在更新 Deployment 时犯了一个拼写错误，将镜像名称命名设置为 nginx:1.161 而不是 nginx:1.16.1

kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.161

输出类似于：

deployment.apps/nginx-deployment image updated

此上线进程会出现停滞。你可以通过检查上线状态来验证：

kubectl rollout status deployment/nginx-deployment

输出类似于：

Waiting for rollout to finish: 1 out of 3 new replicas have been updated...

• 你可以看到旧的副本有两个（nginx-deployment-1564180365 和 nginx-deployment-2035384211）， 新的副本有 1 个（nginx-deployment-3066724191）

kubectl get rs

输出类似于：

NAME                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-deployment-1564180365   3         3         3       25s
nginx-deployment-2035384211   0         0         0       36s
nginx-deployment-3066724191   1         1         0       6s

• 查看所创建的 Pod，你会注意到新 ReplicaSet 所创建的 1 个 Pod 卡顿在镜像拉取循环中

kubectl get pods

输出类似于：

NAME                                READY     STATUS             RESTARTS   AGE
nginx-deployment-1564180365-70iae   1/1       Running            0          25s
nginx-deployment-1564180365-jbqqo   1/1       Running            0          25s
nginx-deployment-1564180365-hysrc   1/1       Running            0          25s
nginx-deployment-3066724191-08mng   0/1       ImagePullBackOff   0          6s