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无状态应用:Deployment副本应用及水平扩展

本文单词:

  • replace(/rɪˈpleɪs/)替换、取代;在本文中是修改后的yaml文件替换旧的yaml文件

  • rollout(/ɑː®/)记录;在本文中是记录历史的deploy副本版本

  • describe(/dɪˈskraɪb/)描述;在本文中是说记录过程

  • scale(/skeɪl/)缩放;在本文中是说缩放副本的个数

  • pause(/pɔːz/)暂停;在本文中是说暂停更新

  • resume(/rɪˈzjuːm/)恢复;在本文中是说从暂停恢复到正常状态

Deployment

  • deployment的创建
  • deployment的升级
  • deployment的回滚
  • deployment的扩容和缩容
  • deployment的更新暂停及恢复
  • deployment的注意项

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RC(Replication Controller)和RS(ReplicaSet)

(几乎弃用)RC是复制控制器,确保Pod数量达到期望值,保证副本始终处于可用的状态。

(不建议单独使用)RS是RC的下一代,支持标签集。

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无状态服务Deployment意思就是无状态的。。。用于部署无状态的服务。

类似网页访问之类的请求就是无状态的,每次请求都包含了需要的所有信息,每次请求都和上次没有关系。
Deployment是最常用的控制器。一般用于管理维护企业内部的无状态的微服务,比如configserver、zuul、springboot。可以管理多个副本的Pod实现无缝迁移、自动扩容缩容、自动灾难恢复、一键回滚等功能。

deployment的创建

可以通过命令创建一个Deployment:

kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.20.2

可以将创建的副本生成yaml文件:

kubectl get deployment nginx -o yaml > nginx.yaml

然后可以修改yaml文件的参数,然后重新加载新的yaml文件:

kubectl replace -f nginx.yaml

也可以通过在线修改yaml文件,退出后直接生效:

kubectl edit deploy nginx

从yaml文件生成deployment:

apiVersion: v1items:- apiVersion: apps/v1  kind: Deployment  metadata:    annotations:      deployment.kubernetes.io/revision: "2"    creationTimestamp: "2022-02-08T07:52:05Z"    generation: 2    labels:      app: nginx    name: nginx    namespace: default    resourceVersion: "266395"    uid: d4a3dbe9-5156-42cf-aaf5-3dfefccf4753  spec:    progressDeadlineSeconds: 600    replicas: 1  # 副本数    revisionHistoryLimit: 10  # 保留历史的版本    selector:      matchLabels: app: nginx    strategy:      rollingUpdate: maxSurge: 25% maxUnavailable: 25%      type: RollingUpdate    template:      metadata: creationTimestamp: null labels:   app: nginx      spec: containers: - image: nginx:1.18.0   imagePullPolicy: Always   name: nginx   resources: {}   terminationMessagePath: /dev/termination-log   terminationMessagePolicy: File dnsPolicy: ClusterFirst restartPolicy: Always schedulerName: default-scheduler securityContext: {} terminationGracePeriodSeconds: 30  status:    availableReplicas: 1    conditions:    - lastTransitionTime: "2022-02-08T07:52:10Z"      lastUpdateTime: "2022-02-08T07:52:10Z"      message: Deployment has minimum availability.      reason: MinimumReplicasAvailable      status: "True"      type: Available    - lastTransitionTime: "2022-02-08T07:52:05Z"      lastUpdateTime: "2022-02-08T07:55:54Z"      message: ReplicaSet "nginx-86dddd6686" is progressing.      reason: ReplicaSetUpdated      status: "True"      type: Progressing    observedGeneration: 2    readyReplicas: 1    replicas: 2    unavailableReplicas: 1    updatedReplicas: 1kind: Listmetadata:  resourceVersion: ""  selfLink: ""

deployment状态说明:

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get deployments.apps -o wide NAME      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE    CONTAINERS   IMAGES   SELECTORmynginx   1/1     1     1    4d5h   mynginx      nginx    k8s-app=mynginx
  • NAME:Deployment名称
  • READY:Pod的状态,已经达到Ready的个数
  • UP-TO-DATE:已经达到期望状态的副本数
  • AVAILABLE:已经可以使用的个数
  • AGE:程序运行的时间
  • CONTAINERS:容器的自定义名称
  • IMAGES:容器镜像名称
  • SELECTOR:管理的Pod标签

deployment的升级

查看创建nginx的deploy中镜像的版本:可以看到是1.18.0

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get deploy -o yaml | grep image - image: nginx:1.18.0   imagePullPolicy: Always

我们可以使用set命令更新镜像的版本:这里的set是设置的意思。

[root@k8s-master01 ~]# kubectl set image deploy nginx nginx=nginx:1.20.2 --record[root@k8s-master01 ~]# kubectl get deployments.apps nginx -o yaml | grep image    kubernetes.io/change-cause: kubectl set image deploy nginx nginx=1.18.1 --record=true      - image: nginx:1.20.2 imagePullPolicy: Always

可以使用下列命令查看升级过程:

[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout status deployment nginx[root@k8s-master01 ~]# kubectl describe deployments.apps nginx

升级过程大概为:创建deploy时,系统也会同时创建depoly的RS,更新deploy时,系统会增加一个新的RS,旧的RS会相应减少1,直到替换完成。

deployment的回滚

deployment的回滚可以回滚到上个版本,也可以回滚到指定指定版本,历史版本的数量由下面这个参数控制:

    revisionHistoryLimit: 10

查看历史版本:可以看到副本发生了几次变化

[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout history deployment nginx deployment.apps/nginx REVISION  CHANGE-CAUSE8  kubectl set image deploy nginx nginx=1.18.1 --record=true9  kubectl set image deploy nginx nginx=nginx:1.20.2 --record=true

回滚到上一个版本:undo是撤销的意思(我的理解是撤销现在的版本回到之前的版本)

[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout undo deployment nginxdeployment.apps/nginx rolled back

查看已经由1.20.2回到了1.18.0版本:

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get deployments.apps nginx -o yaml | grep image    kubernetes.io/change-cause: kubectl set image deploy nginx nginx=1.18.1 --record=true      - image: nginx:1.18.0 imagePullPolicy: Always

如果多次发布,回滚到指定版本:

[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout history deployment nginx deployment.apps/nginx REVISION  CHANGE-CAUSE9  kubectl set image deploy nginx nginx=nginx:1.20.2 --record=true10 kubectl set image deploy nginx nginx=1.18.1 --record=true您在 /var/spool/mail/root 中有新邮件[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout history deployment nginx --revision=9deployment.apps/nginx with revision #9Pod Template:  Labels:app=nginxpod-template-hash=67d5b4548c  Annotations:kubernetes.io/change-cause: kubectl set image deploy nginx nginx=nginx:1.20.2 --record=true  Containers:   nginx:    Image:nginx:1.20.2    Port:<none>    Host Port:<none>    Environment:<none>    Mounts:<none>  Volumes:<none>[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout undo deployment nginx --to-revision=9deployment.apps/nginx rolled back[root@k8s-master01 ~]# kubectl get deployments.apps nginx -o yaml | grep image    kubernetes.io/change-cause: kubectl set image deploy nginx nginx=nginx:1.20.2      - image: nginx:1.20.2 imagePullPolicy: Always

可以看到以上信息版本已经回滚到1.20.2版本;另外就算更新时候失败,新镜像拉取失败,旧的副本不会停止工作,会一直持续工作,直到升级成功。

deployment的扩容和缩容

使用命令扩容:将nginx副本由一个变成两个,注意扩容RS不会发生变化,因为Pod的本质没有发生改变。
scale这个单词在这里是缩放的意思。

[root@k8s-master01 ~]# kubectl get deployments.apps NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGEnginx   1/1     1     1    17h[root@k8s-master01 ~]# kubectl scale --replicas=2 deployment nginx deployment.apps/nginx scaled[root@k8s-master01 ~]# kubectl get deployments.apps NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGEnginx   2/2     2     2    17h

deployment的更新暂停及恢复

更新暂停:这条命令的作用是将更新暂停后,你使用kubectl set命令修改Pod的配置后不会立刻生效,即使多次修改也只是积累起来不会马上生效。

[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout pause deployment nginx

暂停恢复:解除之前的更新暂停功能,在暂停期间做过的修改将都会生效

[root@k8s-master01 ~]# kubectl rollout resume deployment nginx

deployment的注意项

  • .spec.revisionHistoryLimit: 10:设置保留RS的旧的版本的个数,为0的话不保存
  • .spec.minReadySeconds:可选,指定新创建的Pod在没有任何容器崩溃的情况下是为Ready的最小秒数,默认为0,就是一但创建就被视为可用

滚动更新的策略:就是创建一个新的Pod,然后删除一个旧的Pod,用新的替换旧的。

  • .spec.strategy.type:更新deploy的方式,默认是RollingUpdate
  • RollingUpdate:滚动更新,可以指定maxSurge和maxUnavailable
  • maxUnavailable:指定在回滚或更新时最大不可用的Pod数量,默认25%,也可以设置数字;如果为0那么maxSurge就不能为0 。
  • maxSurge:可以超过期望值的的最大Pod数,可选,默认为25%。如果为0那么maxUnavailable就不能为0 。
  • Recreate:重建,先删除旧的Pod,在创建新的Pod。