在K8S中，Kubernetes常见的部署方式有哪些?

当然。在 Kubernetes 中，“部署方式” 通常可以从两个维度来理解：

1. 集群的部署方式：如何搭建和安装一个 Kubernetes 集群本身。
2. 应用的部署方式：在集群内部，如何部署和发布你的应用程序。

我将从这两个维度为您详细解释常见的部署方式。

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维度一：Kubernetes 集群的部署方式

这是指如何安装和搭建 Kubernetes 控制平面和工作节点。

1. 托管服务 (Managed Services) - 最主流、最推荐

云提供商负责管理控制平面（Master节点），用户只需创建和工作节点（Worker Nodes）。

• 代表：
  • GKE (Google Kubernetes Engine)：Google 出品，理念最前沿。
  • EKS (Amazon Elastic Kubernetes Service)：AWS 生态集成最佳。
  • AKS (Azure Kubernetes Service)：与微软云服务无缝集成。
• 优点：无需运维Master节点、高可用性内置、轻松升级、与云平台其他服务（如负载均衡器、存储）集成开箱即用。
• 缺点：Master节点不可见，某些高级自定义能力可能受限。

2. 本地部署 / 自建 (On-Premise / DIY)

在自己的数据中心或私有云中从头开始搭建和管理整个集群。

• 核心工具：
  • kubeadm：官方推荐的工具，用于快速引导符合最佳实践的集群。你需要自行配置网络、存储等插件。适合需要高度控制的环境。
  • kops：主要用于在云上（尤其是AWS）创建生产级集群，能管理集群的整个生命周期（创建、升级、销毁）。
  • Kubespray：基于 Ansible，功能强大灵活，可在几乎所有环境（AWS, GCP, Azure, OpenStack, 裸金属）部署高可用集群。
• 优点：完全控制，高度可定制化，满足特定安全或合规要求。
• 缺点：运维复杂度极高，需要专业团队负责集群的搭建、升级、监控和故障排除。

3. 发行版 (Distributions)

提供集成了额外工具和功能的完整Kubernetes平台，通常包括简化安装、UI界面、监控、安全增强等。

• 代表：
  • Rancher：提供了极其友好的管理UI，可以跨多个K8s集群进行统一管理。
  • Red Hat OpenShift：企业级平台，包含完整的CI/CD、监控、认证集成，有强大的技术支持。
  • SUSE Rancher Kubernetes Engine (RKE)：使用Docker容器来部署Kubernetes，简单易用。
• 优点：开箱即用，功能全面，通常有商业支持。
• 缺点：可能比纯开源方案有更多约束，部分发行版是商业付费的。

4. 极简和边缘部署

用于开发、测试或资源受限的边缘计算环境。

• 代表：
  • minikube：在本地单节点虚拟机中运行一个单节点K8s集群，非常适合学习和开发。
  • kind (Kubernetes in Docker)：使用Docker容器作为“节点”来运行一个K8s集群，启动速度快，适合CI/CD测试。
  • k3s：由Rancher发布的轻量级K8s发行版，体积小、资源消耗低，非常适合边缘计算、IoT和资源受限环境。
  • MicroK8s：由Canonical（Ubuntu公司）发布的轻量级、单包K8s，同样适用于边缘和开发环境。

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维度二：应用程序的部署方式

这是在集群内部，使用Kubernetes资源对象（API）来部署和管理应用的策略。

1. 无状态应用部署 (Deployment) - 最常见

使用 Deployment 资源对象来部署无状态应用。

• 特点：
  • 定义了Pod的模板和副本数（Replicas）。
  • 支持滚动更新（RollingUpdate）：逐步用新版本的Pod替换旧版本的Pod，实现零停机部署。
  • 支持回滚（Rollback）：如果新版本有问题，可以立即回滚到之前的版本。
  • 通过ReplicaSet自动确保有指定数量的Pod副本健康运行。
• 适用场景：Web服务器、API服务、微服务等所有无状态服务。

2. 有状态应用部署 (StatefulSet)

使用 StatefulSet 资源对象来部署有状态应用。

• 特点：
  • 稳定的、唯一的网络标识：Pod名称（如 web-0, web-1, web-2）和主机名在重启后保持不变。
  • 稳定的、持久的存储：每个Pod的存储卷（PersistentVolume）在Pod重新调度后依然会挂载到同一个Pod实例上。
  • 有序的、优雅的部署和扩展：按顺序（从大到小）创建/删除Pod（如 web-2 -> web-1 -> web-0）。
• 适用场景：数据库（MySQL, PostgreSQL, Redis等）、分布式存储（ZooKeeper, etcd, Elasticsearch）等有状态应用。

3. 守护进程部署 (DaemonSet)

使用 DaemonSet 资源对象，确保所有（或部分）节点上都运行一个Pod的副本。

• 特点：
  • 当有新节点加入集群时，会自动在新节点上创建Pod。
  • 当节点被移除时，其上的Pod也会被回收。
• 适用场景：
  • 集群存储守护进程（如 glusterd, ceph）。
  • 日志收集守护进程（如 fluentd, filebeat）。
  • 节点监控守护进程（如 prometheus-node-exporter）。
  • 网络插件（如 calico 的某些组件）。

4. 批处理任务和定时任务部署

• Job：创建一个或多个Pod，并确保指定数量的Pod成功终止。用于一次性任务。
• CronJob：基于时间表（cron格式）重复执行的Job。用于定时任务。
• 适用场景：数据库迁移、批量数据处理、发送定时邮件报告、备份任务等。

5. 特殊模式部署

• 蓝绿部署 (Blue-Green Deployment)：同时部署新旧两个版本（蓝组和绿组），通过切换Service的流量标签（Label Selector）来瞬间将全部流量从旧版本切换到新版本。优点是发布和回滚极快，缺点是需要双倍资源。
• 金丝雀发布 (Canary Release)：先让一小部分用户流量（例如5%）路由到新版本的Pod，验证没问题后，再逐步增加流量比例，直至完全替换旧版本。在K8S中，可以通过同时调整Deployment的副本数和Service的标签选择器来实现，但更常用的方式是使用Istio、Linkerd等服务网格（Service Mesh）来基于流量比例进行更精细的控制。

总结与选择

部署目标	首选K8S对象	核心特点	适用场景举例
无状态应用	Deployment	滚动更新、多副本、易于扩展	Web服务器、API、微服务
有状态应用	StatefulSet	稳定网络标识、持久化存储、有序部署	数据库、中间件集群（Redis, ES）
每个节点一个	DaemonSet	每个节点运行一个Pod副本	日志收集、监控代理、网络插件
一次性任务	Job	运行直到任务完成	数据迁移、批量计算
定时任务	CronJob	按计划周期性运行Job	每日报表、定时清理
高级发布策略	Deployment+Service Mesh	蓝绿部署、金丝雀发布、精细流量控制	需要平滑、风险可控发布的核心应用

对于初学者和大多数场景，从 托管集群（如EKS/AKS/GKE） 和 Deployment对象 开始是最佳选择。