k8s控制器之Deployment

原创

司马老牛 2022-07-09 09:08:32 博主文章分类：云原生开发 ©著作权

文章标签 云原生 kubernetes 滚动更新容器化 文章分类 kubernetes 云计算

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Deployment概述

Deployment 是 kubernetes 中最常用的资源对象，为 ReplicaSet 和 Pod 的创建提供了一种声明式的定义方法，在 Deployment 对象中描述一个期望的状态，Deployment 控制器就会按照一定的控制速率把实际状态改成期望状态，通过定义一个 Deployment 控制器会创建一个新的 ReplicaSet 控制器，通过ReplicaSet 创建 pod，删除 Deployment 控制器，也会删除 Deployment 控制器下对应的 ReplicaSet 控制器和 pod 资源。使用 Deployment 而不直接创建 ReplicaSet 是因为 Deployment 对象拥有许多 ReplicaSet 没有的特性，例如滚动升级和回滚。

通过 Deployment 对象，你可以轻松的做到以下事情：

创建 ReplicaSet 和 Pod
滚动升级（不停止旧服务的状态下升级）和回滚应用（将应用回滚到之前的版本）
暂停和继续 Deployment
平滑地扩容和缩容

Deployment创建

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deploy
  namespace: default
  labels:
    app: nginx-deploy
spec:
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      name: nginx-pod
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.21.5
        imagePullPolicy: IfNotPresent
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-pod

执行下面的命令，创建Deployment

kubectl apply -f nginx-deploy.yaml

#查看Deployment
kubectl get deploy

NAME           READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deploy   2/2     2            2           7s

#查看ReplicaSet
kubectl get rs

NAME                      DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-deploy-746f69785b   2         2         2       11s

#查看pod状态
kubectl get pod -o wide

NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP             NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deploy-746f69785b-gt5jk   1/1     Running   0          3m16s   10.81.85.242   k8s-node01   <none>           <none>
nginx-deploy-746f69785b-zdgpn   1/1     Running   0          3m16s   10.81.58.230   k8s-node02   <none>           <none>

通过观察创建好的Deployment、ReplicaSet、Pod，ReplicaSet的名称是由Deployment名称+hash值，Pod的名称是由ReplicaSet名称+hash值。

Deployment管理

扩容、缩容

Deployment控制器对于进行扩容或缩容有多种方式，下面我们分别用不用的方式来进行操作；

修改yaml方式

修改资源文件中的spec.replicas的值，例如我当前修改为4并保存，重新执行命令kubectl apply -f nginx-deploy.yaml，然后查看pod状态

NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deploy-746f69785b-ds9k2   1/1     Running   0          4s    10.81.58.231   k8s-node02   <none>           <none>
nginx-deploy-746f69785b-gt5jk   1/1     Running   0          71m   10.81.85.242   k8s-node01   <none>           <none>
nginx-deploy-746f69785b-lk7h7   1/1     Running   0          4s    10.81.85.243   k8s-node01   <none>           <none>
nginx-deploy-746f69785b-zdgpn   1/1     Running   0          71m   10.81.58.230   k8s-node02   <none>           <none>

kubectl edit方式

kubectl edit deploy nginx-deploy

**这种方式跟修改资源文件方式一样，也是修改spec.replicas的值保存退出，只不过不用重新执行kubectl apply命令，它会自动更新。**这次将副本数修改为1个，然后查看pod状态。

NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deploy-746f69785b-gt5jk   1/1     Running   0          82m   10.81.85.242   k8s-node01   <none>           <none>

kubectl scale方式

kubectl scale deploy nginx-deploy --replicas=3

这种方式效率最高，直接一条命令搞定，这里我们把副本数又修改成了3个，我们再次查看pod状态。

NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP             NODE         NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-deploy-746f69785b-gt5jk   1/1     Running   0          85m   10.81.85.242   k8s-node01   <none>           <none>
nginx-deploy-746f69785b-tp6ng   1/1     Running   0          6s    10.81.58.232   k8s-node02   <none>           <none>
nginx-deploy-746f69785b-vt7lf   1/1     Running   0          6s    10.81.58.233   k8s-node02   <none>           <none>

滚动更新

Deployment 控制器是建立在 ReplicaSet 之上的一个控制器，可以管理多个 ReplicaSet，每次更新镜像版本，都会生成一个新的 ReplicaSet，把旧的 ReplicaSet 替换掉，多个 ReplicaSet 同时存在，但是只有一个 ReplicaSet 运行。 ReplicaSet v1控制三个 pod，当升级v2版本时，在 eplicaSet v2上重新建立一个pod，然后删除一个ReplicaSet v1上的pod，依次类推，直到全部pod都是由 ReplicaSet v2控制，如果ReplicaSet v2有问题，还可以回滚，Deployment 是建构在 ReplicaSet 之上的，多个 ReplicaSet 组成一个Deployment，但是只有一个 ReplicaSet 处于活跃状态。

#修改Deployment控制器
kubectl edit deploy nginx-deploy

通过上面的命令修改Deployment控制器的内容，例如我们修改一下nginx镜像的版本，从1.21.5修改为1.19.2-alpine，修改完成后保存退出，然后观察ReplicaSet和pod的状态；

#实时查看pod状态
kubectl get pod -w

NAME                            READY   STATUS              RESTARTS   AGE
nginx-deploy-54c7949846-d9sdw   0/1     ContainerCreating   0          26s
nginx-deploy-746f69785b-gt5jk   1/1     Running             0          112m
nginx-deploy-746f69785b-tp6ng   1/1     Running             0          27m
nginx-deploy-746f69785b-vt7lf   1/1     Running             0          27m
nginx-deploy-54c7949846-d9sdw   1/1     Running             0          38s
nginx-deploy-54c7949846-4xjv6   0/1     Pending             0          0s
nginx-deploy-54c7949846-4xjv6   0/1     Pending             0          0s
nginx-deploy-746f69785b-vt7lf   1/1     Terminating         0          27m
nginx-deploy-54c7949846-4xjv6   0/1     ContainerCreating   0          0s
nginx-deploy-54c7949846-4xjv6   0/1     ContainerCreating   0          2s
nginx-deploy-746f69785b-vt7lf   0/1     Terminating         0          27m
nginx-deploy-746f69785b-vt7lf   0/1     Terminating         0          27m
nginx-deploy-746f69785b-vt7lf   0/1     Terminating         0          27m

Pending表示正在进行调度，ContainerCreating表示正在创建一个pod，Running表示运行一个pod，Running起来一个pod之后再Terminating一个pod，以此类推，直到所有pod完成滚动升级。从上面我们可以发现当更新镜像以后会发生如下变化：

创建一个新的ReplicaSet控制器nginx-deploy-54c7949846;
创建并启动新的pod，名称以nginx-deploy-54c7949846为前缀；
新的pod启动成功一个后便会停止一个旧的pod（nginx-deploy-746f69785b-*）；
重复第三步的动作，直到所有旧的pod全部停止完毕，从而实现滚动更新。

版本回滚

滚动升级完成后，我们查看ReplicaSet的状态如下，上面那个是新的，下面那个是旧的，已经被停掉，但是可以随时进行回滚。

#查看ReplicaSet
kubectl get rs

NAME                      DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-deploy-54c7949846   3         3         3       101s
nginx-deploy-746f69785b   0         0         0       113m

#查看更新历史记录
kubectl rollout history deploy nginx-deploy

REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>
2         <none>

从上面的信息可以看出有两个版本，REVISION=1的是更新前的版本1.21.5，REVISION=2是更新后的版本1.19.2-alpine，下面我们把版本回滚到更新前的版本。

#根据版本号查看版本的内容
kubectl rollout history deployment nginx-deploy --revision=1
kubectl rollout history deployment nginx-deploy --revision=2

#根据版本号回滚到指定版本
kubectl rollout undo deployment nginx-deploy --to-revision=1

等回滚完成后，再次查看ReplicaSet状态，当前生效的又变回了nginx-deploy-746f69785b，说明回滚成功

NAME                      DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-deploy-746f69785b   3         3         3       10m
nginx-deploy-54c7949846   0         0         0       10m