Pod控制器详解（Deployment）

Deployment(Deploy)

为了更好的解决服务编排的问题，kubernetes在V1.2版本开始，引入了Deployment控制器。值得一提的是，这种控制器并不直接管理pod，而是通过管理ReplicaSet来简介管理Pod，

即：Deployment管理ReplicaSet，ReplicaSet管理Pod。所以Deployment比ReplicaSet功能更加强大。

Deployment主要功能有下面几个：

- 支持ReplicaSet的所有功能
- 支持发布的停止、继续
- 支持滚动升级和回滚版本

资源清单

Deployment的资源清单文件：

apiVersion: apps/v1 # 版本号
kind: Deployment # 类型       
metadata: # 元数据
  name: # deploy名称 
  namespace: # 所属命名空间 
  labels: #标签
    controller: deploy
spec: # 详情描述
  replicas: 3 # 副本数量
  revisionHistoryLimit: 3 # 保留历史版本，默认10
  paused: false # 暂停部署，默认是false
  progressDeadlineSeconds: 600 # 部署超时时间（s），默认是600
  strategy: # 策略
    type: RollingUpdate # 滚动更新策略
# type有两种：Recreate、RollingUpdate（默认）
    rollingUpdate: # 滚动更新
      maxSurge: 30% # 最大额外可以存在的副本数，可以为百分比，也可以为整数
      maxUnavailable: 30% # 最大不可用状态的 Pod 的最大值，可以为百分比，也可以为整数
  selector: # 选择器，通过它指定该控制器管理哪些pod
    matchLabels:      # Labels匹配规则
      app: nginx-pod
    matchExpressions: # Expressions匹配规则
      - {key: app, operator: In, values: [nginx-pod]}
  template: # 模板，当副本数量不足时，会根据下面的模板创建pod副本
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.17.1
        ports:
        - containerPort: 80

查看资源详细信息

[root@master ~]# kubectl explain deployment.spec

创建deployment

创建pc-deployment.yaml，内容如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment      
metadata:
  name: pc-deployment
  namespace: dev
spec: 
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-pod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-pod
    spec:
      containers:
       - name: nginx
        image: nginx:1.17.1

创建并观察

创建Deployment：
[root@master ~]# kubectl create -f pc-deployment.yaml

查看Deployment：
# UP-TO-DATE 最新版本的Pod数量
# AVAILABLE 当前可用的Pod数量
[root@master ~]# kubectl get deploy -n dev

查看ReplicaSet：
[root@master ~]# kubectl get rs -n dev

查看Pod：
[root@master ~]# kubectl get pod -n dev

扩缩容

# 变更副本数量为5个
[root@master ~]# kubectl scale deploy pc-deployment --replicas=5 -n dev

# 查看deployment
[root@master ~]# kubectl get deploy pc-deployment -n dev

# 查看pod
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev

# 编辑deployment的副本数量，修改spec:replicas: 4即可
[root@master ~]# kubectl edit deploy pc-deployment -n dev

deployment.apps/pc-deployment edited

# 查看pod
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev

镜像更新

deployment支持两种更新策略:`重建更新`和`滚动更新`（默认）,可以通过`strategy`指定策略类型,支持两个属性:

strategy：指定新的Pod替换旧的Pod的策略， 支持两个属性：
  type：指定策略类型，支持两种策略
    Recreate：在创建出新的Pod之前会先杀掉所有已存在的Pod
    RollingUpdate：滚动更新，就是杀死一部分，就启动一部分，在更新过程中，存在两个版本Pod
  rollingUpdate：当type为RollingUpdate时生效，用于为RollingUpdate设置参数，支持两个属性：
    maxUnavailable：用来指定在升级过程中不可用Pod的最大数量，默认为25%。
    maxSurge： 用来指定在升级过程中可以超过期望的Pod的最大数量，默认为25%。

重建更新

1) 编辑pc-deployment.yaml,在spec节点下添加更新策略

spec:
  strategy: # 策略
    type: Recreate # 重建更新

2) 创建deploy进行验证

# 变更镜像
[root@master ~]# vim pc-deployment.yaml #编辑

#升级
[root@master ~]# kubectl set image deployment pc-deployment nginx=nginx:1.17.2 -n dev

# 观察升级过程
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev -w

滚动更新

1) 编辑pc-deployment.yaml,在spec节点下添加更新策略

spec:
  strategy: # 策略
    type: RollingUpdate # 滚动更新策略
    rollingUpdate:
      maxSurge: 25% 
      maxUnavailable: 25%

2) 创建deploy进行验证

[root@master ~]# vim pc-deployment.yaml
[root@master ~]# kubectl apply -f pc-deployment.yaml

# 变更镜像
[root@master ~]# kubectl set image deployment pc-deployment nginx=nginx:1.17.3 -n dev

# 观察升级过程
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev -w

# 至此，新版本的pod创建完毕，就版本的pod销毁完毕

# 中间过程是滚动进行的，也就是边销毁边创建

滚动更新的过程：

镜像更新中rs的变化

# 查看rs,发现原来的rs的依旧存在（保留原有的rs是为了版本回退），只是pod数量变为了0，而后又新产生了一个rs，pod数量为3

# 其实这就是deployment能够进行版本回退的奥妙所在，后面会详细解释

[root@master ~]# kubectl get rs -n dev

版本回退

deployment支持版本升级过程中的暂停、继续功能以及版本回退等诸多功能，下面具体来看.

kubectl rollout： 版本升级相关功能，支持下面的选项：

- status    显示当前升级状态
- history   显示 升级历史记录
- pause    暂停版本升级过程
- resume   继续已经暂停的版本升级过程
- restart    重启版本升级过程
- undo 回滚到上一级版本（可以使用--to-revision回滚到指定版本）

 

[root@master ~]# kubectl create -f pc-deployment.yaml --record
创建时加上 --record，使用kubectl rollout history命令时，CHANGE-CAUSE会显示信息，不然显示<none>

[root@master ~]# kubectl set image deploy pc-deployment nginx=nginx:1.17.2 -n dev
[root@master ~]# kubectl set image deploy pc-deployment nginx=nginx:1.17.3 -n dev

# 查看当前升级版本的状态
[root@master ~]# kubectl rollout status deploy pc-deployment -n dev
deployment "pc-deployment" successfully rolled out

# 查看升级历史记录
[root@master ~]# kubectl rollout history deploy pc-deployment -n dev

# 可以发现有三次版本记录，说明完成过两次升级

查看deploy、rs信息，发现当前每升级一次，就会创建一个新的rs，原有rs保留，只是pod变为0

[root@master ~]# kubectl get deploy,rs -n dev

# 版本回滚

# 这里直接使用--to-revision=1回滚到了1版本， 如果省略这个选项，就是回退到上个版本，就是2版本
[root@master ~]# kubectl rollout undo deployment pc-deployment --to-revision=1 -n dev

# 查看发现，通过nginx镜像版本可以发现到了第一版
[root@master ~]# kubectl get deploy -n dev -o wide

# 其实deployment之所以可是实现版本的回滚，就是通过记录下历史rs来实现的，
# 一旦想回滚到哪个版本，只需要将当前版本pod数量降为0，然后将回滚版本的pod提升为目标数量就可以了
[root@master ~]# kubectl get deploy,rs -n dev

金丝雀发布

Deployment控制器支持控制更新过程中的控制，如“暂停(pause)”或“继续(resume)”更新操作。

比如有一批新的Pod资源创建完成后立即暂停更新过程，此时，仅存在一部分新版本的应用，主体部分还是旧的版本。

然后，再筛选一小部分的用户请求路由到新版本的Pod应用，继续观察能否稳定地按期望的方式运行。

确定没问题之后再继续完成余下的Pod资源滚动更新，否则立即回滚更新操作。这就是所谓的金丝雀发布。

# 更新deployment的版本，并配置暂停deployment
[root@master ~]# kubectl set image deploy pc-deployment nginx=nginx:1.17.4 -n dev && kubectl rollout pause deployment pc-deployment -n dev

#观察更新状态
[root@master ~]# kubectl rollout status deploy pc-deployment -n dev　

# 监控更新的过程，可以看到已经新增了一个资源，但是并未按照预期的状态去删除一个旧的资源，就是因为使用了pause暂停命令
[root@master ~]# kubectl get rs -n dev -o wide
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev

# 确保更新的pod没问题了，继续更新
[root@master ~]# kubectl rollout resume deploy pc-deployment -n dev

# 查看最后的更新情况
[root@master ~]# kubectl get rs -n dev -o wide
[root@master ~]# kubectl get pods -n dev

删除Deployment

# 删除deployment，其下的rs和pod也将被删除
[root@master ~]# kubectl delete -f pc-deployment.yaml

参考

黑马B站k8s课程https://www.bilibili.com/video/BV1Qv41167ck/
https://gitee.com/yooome/golang/blob/main/k8s%E8%AF%A6%E7%BB%86%E6%95%99%E7%A8%8B-%E8%B0%83%E6%95%B4%E7%89%88/k8s%E8%AF%A6%E7%BB%86%E6%95%99%E7%A8%8B.md
https://www.yuque.com/fairy-era/yg511q/xyqxge