K8S 之 Deployment

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摘要

Deployment 介绍

  • Deployment 用于管理运行一个应用负载的一组 Pod，通常适用于不保持状态的负载。

  • Deployment 是最常用的无状态服务控制器，由Deployment、ReplicaSet、Pod组成、支持集群扩容缩容、滚动、更新、自动维护Pod可用性及副本数量等功能，ReplicaSet和Pod由Deployment自动管理，用户无需干预，也就是说，创建一个Deployment后，K8S会自动创建ReplicaSet，并创建指定数量的Pod。

Deployment 管理

Deployment 创建

  • create 创建

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# 创建 deployment
kubectl create deployment nginx --image=nginx
# 多副本，--replicas=3 创建3个副本
kubectl create deployment nginx --image=nginx --replicas=3
# -o 生成 yaml 文件, --dry-run: 不真的执行创建
kubectl create deployment nginx --image=nginx --replicas=3 --dry-run=client -o yaml > deployment.yaml
# 通过 yaml 文件创建
kubectl apply -f deployment.yaml

  • 一个简单的 deployment.yaml 文件说明

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apiVersion: apps/v1                  # 指定使用的 API 版本，这里是 apps/v1，适用于 Deployment 资源
kind: Deployment                     # Kubernetes 资源类型，这里是部署（Deployment）
metadata:
  labels:
    app: nginx                       # 标签，用于标识资源，可与 selector 匹配
  name: nginx                        # 资源名称，必须唯一（在同一命名空间下）
spec:                                # 配置项
  replicas: 3                        # 副本数，表示希望运行多少个 Pod 实例
  selector:                          # 选择器，指定要管理的 Pod
    matchLabels:                     # 标签选择器
      app: nginx                     # 选择器，指定 Deployment 管理哪些 Pod（标签必须与 template 中匹配）
  strategy:                          # 用新Pod替换现有Pod的部署策略，可省略，默认就是滚动更新
    type: RollingUpdate              # 滚动更新策略
    rollingUpdate:                   # 滚动更新方式，type: RollingUpdate 时有效
      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，默认为 25%
      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，默认为 25%
  template:                          # 模板，定义 Pod 的内容，具体可以参考 Pod 的配置
    metadata:
      labels:
        app: nginx                   # Pod 的标签，必须与 selector 中的 matchLabels 一致
    spec:
      containers:
      - image: nginx                 # 容器使用的镜像，这里是官方的 nginx 镜像
        name: nginx                  # 容器的名称

# 需要新了解的配置项就是spec下面几个选项：
# replicas：指定副本数量，其实就是当前rs创建出来的pod的数量，默认为1
# selector：选择器，它的作用是建立pod控制器和pod之间的关联关系，采用的Label Selector机制，在pod模板上定义label，在控制器上定义选择器，就可以表明当前控制器能管理哪些pod了
# template：模板，就是当前控制器创建pod所使用的模板，里面其实就是前一章学过的pod的定义

  • 获取 deployment 的 yaml 文件配置项帮助

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# 比如，这里查看用新Pod替换现有Pod的部署策略
$ kubectl explain deployment.spec.strategy
## 输出结果
DESCRIPTION:
    The deployment strategy to use to replace existing pods with new ones.
    DeploymentStrategy describes how to replace existing pods with new ones.

FIELDS:
  rollingUpdate	<RollingUpdateDeployment>
    Rolling update config params. Present only if DeploymentStrategyType =
    RollingUpdate.

  type	<string>
  enum: Recreate, RollingUpdate
    Type of deployment. Can be "Recreate" or "RollingUpdate". Default is
        RollingUpdate.

        Possible enum values:
        # 在创建新pod之前，先删除所有现有的pod
        - `"Recreate"` Kill all existing pods before creating new ones.
        # 使用滚动更新方式用新的 ReplicaSet 替换旧的 ReplicaSet更新，即逐步缩减旧的ReplicaSet并扩大新的ReplicaSet
        - `"RollingUpdate"` Replace the old ReplicaSets by new one using rolling update i.e gradually scale down the old ReplicaSets and scale up the new one.

小贴士

  • yaml 文件中，出现了 metadata.labels,spec.selector.matchLabels 以及 template.metadata.labels，三者是什么关系？
  1. metadata.labels（Deployment 的标签）

给 Deployment 本身 打的标签, 和 Pod 没有直接管理关系
常用于资源分组、查找（比如：kubectl get deploy -l app=nginx）

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metadata:
  labels:
    app: nginx   # 属于这个 Deployment 的“标签”，只是标识它自己

  1. spec.selector.matchLabels（选择器）

指定 Deployment 要管理哪些 Pod
必须精确匹配 Pod 的标签
决定 Deployment 会不会“接管”某些 Pod

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spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx

  1. template.metadata.labels（模板中的 Pod 标签）

Pod 模板中定义的标签
Deployment 按这个模板创建 Pod
必须与 matchLabels 完全一致，否则会报错

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template:
  metadata:
    labels:
      app: nginx   # Pod 的标签，必须与 selector 匹配！

🔁 关系图示意：

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Deployment
│
├─ metadata.labels                ← Deployment 本身的标签（非关键）
│
├─ spec.selector.matchLabels ─┐
│                             │
└─ spec.template.metadata.labels ← 必须匹配 selector，才能让 Pod 被 Deployment 管理

Deployment 扩缩容

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# 扩容到5个，原先有3个，这里会再创建2个
kubectl scale deployment nginx --replicas=5
# 缩容到3个，原先有5个，这里会删除2个
kubectl scale deployment nginx --replicas=3

查看 Deployment

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# 查看 Deployment ，默认显示 default 命名空间下的 deployments
kubectl get deployments
kubectl get deploy # 简称

# 查看 pod、deploy、replicaset
$ k get pod,deploy,rs -owide
NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE    IP              NODE          NOMINATED NODE   READINESS GATES
pod/nginx-5869d7778c-4sqwf   1/1     Running   0          105s   10.244.126.11   k8s-worker2   <none>           <none>
pod/nginx-5869d7778c-kn6pg   1/1     Running   0          105s   10.244.126.12   k8s-worker2   <none>           <none>
pod/nginx-5869d7778c-zkwkd   1/1     Running   0          18m    10.244.194.82   k8s-worker1   <none>           <none>

NAME                    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS   IMAGES   SELECTOR
deployment.apps/nginx   3/3     3            3           18m   nginx        nginx    app=nginx

NAME                               DESIRED   CURRENT   READY   AGE   CONTAINERS   IMAGES   SELECTOR
replicaset.apps/nginx-5869d7778c   3         3         3       18m   nginx        nginx    app=nginx,pod-template-hash=5869d7778c

# 查看 kube-system 命名空间下的 Deployment
kubectl get deploy -n kube-system
# 查看所有命名空间下的 Deployment
kubectl get deploy -A
# -o wide: 显示 deploy 的详细信息
kubectl get deployments -o wide
# 显示 Deployment 的标签
kubectl get deploy --show-labels
# 按 Deployment 的标签进程查询
kubectl get deploy -l <label_name>=<label_value>
# 持续查看 Deployment 的状态，当 Deployment 状态发生改变时，会实时显示
kubectl get deploy -w

查看 Deployment 详情

  • 当 Deployment 运行错误时，可以通过该命令查看 Deployment 的详情，找到错误原因

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kubectl describe deploy <deploy-name>
kubectl describe deploy <deploy-name> -n <namespace-name>

删除 Deployment

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kubectl delete deploy <deploy-name>
kubectl delete deploy <deploy-name> -n <namespace-name>

# 通过 yaml 文件删除
kubectl delete -f <yaml-file>

查看 Deployment 日志

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kubectl logs deploy/<deploy-name>
kubectl logs deploy/<deploy-name> -n <namespace-name>

滚动升级与回滚 Deployment

  • 升级镜像

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# set image: 这里表示要改变的是镜像， --record=true 表示记录此次操作
# kubectl set image deploy <deploy-name> <container-name>=<image-name>:<tag>
kubectl set image deploy nginx nginx=nginx:1.9.1 --record=true

  • 查看历史版本

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# 前面的序号表示版本号
$ kubectl rollout history deploy nginx
deployment.apps/nginx
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>
2         kubectl set image deploy nginx nginx=nginx:1.9.1 --record=true

  • 查看更新状态

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kubectl rollout status deploy nginx

  • 回滚

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# 回退到前一个版本
kubectl rollout undo deploy nginx
# 回到指定版本，这里 --to-revision=1 表示回到版本1
kubectl rollout undo deploy nginx --to-revision=1