Deployment副本无状态服务创建及水平扩展

本文单词：

replace（/r??ple?s/）替换、取代；在本文中是修改后的yaml文件替换旧的yaml文件

rollout（/ɑ??/）记录；在本文中是记录历史的deploy副本版本

describe（/d??skra?b/）描述；在本文中是说记录过程

scale（/ske?l/）缩放；在本文中是说缩放副本的个数

pause（/p??z/）暂停；在本文中是说暂停更新

resume（/r??zju?m/）恢复；在本文中是说从暂停恢复到正常状态

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。

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: v1
items:
- 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: 1
kind: List
metadata:
  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   SELECTOR
mynginx   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-CAUSE
8         kubectl set image deploy nginx nginx=1.18.1 --record=true
9         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 nginx
deployment.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-CAUSE
9         kubectl set image deploy nginx nginx=nginx:1.20.2 --record=true
10        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=9
deployment.apps/nginx with revision #9
Pod Template:
  Labels:	app=nginx
	pod-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=9
deployment.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   AGE
nginx   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   AGE
nginx   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maxUnavailable就不能为0 。

Recreate：重建，先删除旧的Pod，在创建新的Pod。

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