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【云原生 | 从零开始学Kubernetes】十五、k8s核心技术-Deployment 控制器

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Deployment 控制器

什么是Deployment 控制器

  • Deployment控制器可以部署无状态应用
  • 管理Pod和ReplicaSet
  • 部署,滚动升级等功能
  • 应用场景:web服务,微服务

Deployment表示用户对K8S集群的一次更新操作。Deployment是一个比RS( Replica Set, RS) 应用模型更广的 API 对象,可以是创建一个新的服务,更新一个新的服务,也可以是滚动升级一个服务。滚动升级一个服务,实际是创建一个新的RS,然后逐渐将新 RS 中副本数增加到理想状态,将旧RS中的副本数减少到0的复合操作。

这样一个复合操作用一个RS是不好描述的,所以用一个更通用的Deployment来描述。以K8S的发展方向,未来对所有长期伺服型的业务的管理,都会通过Deployment来管理。

Deployment 概述

Deployment 是 kubernetes 中最常用的资源对象,为 ReplicaSet 和 Pod 的创建提供了一种声明式的定义方法,在 Deployment 对象中描述一个期望的状态,Deployment 控制器就会按照一定的控制速率把实际状态改成期望状态,通过定义一个 Deployment 控制器会创建一个新的 ReplicaSet 控制器,通过 ReplicaSet 创建 pod,删除 Deployment 控制器,也会删除 Deployment 控制器下对应的 ReplicaSet 控制器和 pod 资源。

使用 Deployment 而不直接创建 ReplicaSet 是因为 Deployment 对象拥有许多 ReplicaSet 没有的特性,例如滚动升级和回滚。

扩展:声明式定义是指直接修改资源清单 yaml 文件,然后通过 kubectl apply -f 资源清单 yaml 文 件,就可以更改资源。Deployment 控制器是建立在 rs 之上的一个控制器,可以管理多个 rs,每次更新镜像版本,都会生成一个新的 rs,把旧的 rs 替换掉,多个 rs 同时存在,但是只有一个 rs 运行。
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rs v1 控制三个 pod,删除一个 pod,在 rs v2 上重新建立一个,依次类推,直到全部都是由 rs v2 控制,如果 rs v2 有问题,还可以回滚,Deployment 是建构在 rs 之上的,多个 rs 组成一个 Deployment,但是只有一个 rs 处于活跃状态.

Deployment 工作原理:如何管理 rs 和 Pod?

Deployment 可以使用声明式定义,直接在命令行通过纯命令的方式完成对应资源版本的内容的修改,也就是通过打补丁的方式进行修改;Deployment 能提供滚动式自定义自控制的更新;对 Deployment 来讲,我们在实现更新时还可以实现控制更新节奏和更新逻辑。

什么叫做更新节奏和更新逻辑呢?

比如说 Deployment 控制 5 个 pod 副本,pod 的期望值是 5 个,但是升级的时候需要额外多几个 pod,那我们控制器可以控制在 5 个 pod 副本之外还能再增加几个 pod 副本。比方说能多一个,但是不能少,那么升级的时候就是先增加一个,再删除一个,增加一个删除一个,始终保持 pod 副本数是 5 个。还有一种情况,最多允许多一个,最少允许少一个,也就是最多 6 个,最少 4 个,第一次加一个,删除两个,第二次加两个,删除两个,依次类推,可以自己控制更新方式,这种滚动更新需要加 readinessProbe 和 livenessProbe 探测,确保 pod 中容器里的应用都正常启动了才删除之前的 pod。

启动第一步,刚更新第一批就暂停了也可以;假如目标是 5 个,允许一个也不能少,允许最多可以 10 个,那一次加 5 个即可;这就是我们可以自己控制节奏来控制更新的方法。

通过 Deployment 对象,你可以轻松的做到以下事情:

1、创建 ReplicaSet 和 Pod

2、滚动升级(不停止旧服务的状态下升级)和回滚应用(将应用回滚到之前的版本)

3、平滑地扩容和缩容

4、暂停和继续 Deployment

简单使用Deployment

但是我们可以尝试使用上面的代码创建一个镜像【只是尝试,不会创建】

kubectl create deployment web --image=nginx --dry-run -o yaml > nginx.yaml

然后输出一个yaml配置文件

nginx.yml

,配置文件如下所示

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    app: web
  name: web
spec:
  replicas:1
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  strategy:{}template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:- image: nginx
        name: nginx
        resources:{}
status:{}

我们看到的 selector 和 label 就是我们Pod 和 Controller之间建立关系的桥梁
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使用YAML创建Pod

通过刚刚的代码快速创建Pod镜像

kubectl apply -f nginx.yaml

但是因为这个方式创建的,我们只能在集群内部进行访问,所以我们还需要对外暴露端口

kubectl expose deployment web --port=80 --type=NodePort --target-port=80 --name=web1

关于上述命令,有几个参数

  • –port:就是我们内部的端口号
  • –target-port:就是暴露外面访问的端口号
  • –name:名称
  • –type:类型

同理,我们一样可以导出对应的配置文件

kubectl expose deployment web --port=80 --type=NodePort --target-port=80 --name=web1 -o yaml > web1.yaml

得到的web1.yaml如下所示

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  creationTimestamp:"2022-07-11T07:21:58Z"
  labels:
    app: web
  managedFields:- apiVersion: v1
    fieldsType: FieldsV1
    fieldsV1:
      f:metadata:
        f:labels:.:{}
          f:app:{}
      f:spec:
        f:externalTrafficPolicy:{}
        f:ports:.:{}
          k:{"port":80,"protocol":"TCP"}:.:{}
            f:port:{}
            f:protocol:{}
            f:targetPort:{}
        f:selector:.:{}
          f:app:{}
        f:sessionAffinity:{}
        f:type:{}
    manager: kubectl
    operation: Update
    time:"2022-07-11T07:21:58Z"
  name: web-5dcb957ccc-246f9
  namespace:default
  resourceVersion:"49814"
  selfLink:/api/v1/namespaces/default/services/web-5dcb957ccc-246f9
  uid:05dbb353-3b46-4907-a6fe-7f345d178d93
spec:
  clusterIP:10.105.31.251
  externalTrafficPolicy: Cluster
  ports:- nodePort:30438
    port:80
    protocol: TCP
    targetPort:80
  selector:
    app: web
  sessionAffinity: None
  type: NodePort
status:
  loadBalancer:{}

然后我们可以通过下面的命令来查看对外暴露的服务

kubectl get pods,svc

然后我们访问对应的url,即可看到 nginx了

http://192.168.11.139:32639/

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升级回滚和弹性伸缩

  • 升级: 假设从版本为1.14 升级到 1.15 ,这就叫应用的升级【升级可以保证服务不中断】
  • 回滚:从版本1.15 变成 1.14,这就叫应用的回滚
  • 弹性伸缩:我们根据不同的业务场景,来改变Pod的数量对外提供服务,这就是弹性伸缩

应用升级和回滚

首先我们先创建一个 1.14版本的Pod

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    app: web
  name: web
spec:
  replicas:1
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  strategy:{}template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: web
    spec:
      containers:- image: nginx:1.14
        name: nginx
        resources:{}
status:{}

我们先指定版本为1.14,然后开始创建我们的Pod

kubectl apply -f nginx.yaml

然后我们查看pods,nginx在node2,过去使用docker images命令,就能看到我们成功拉取到了一个 1.14版本的镜像

nginx                                1.14                295c7be07902        3 years ago         109MB

我们使用下面的命令,可以将nginx从 1.14 升级到 1.15

kubectl set image deployment web nginx=nginx:1.15

在我们执行完命令后,能看到升级的过程

[root@k8smaster node]# kubectl get pods
NAME                    READY   STATUS              RESTARTS   AGE
web-65b7447c7-9rp9v     1/1     Running             0          107s
web-7d9697b7f8-fdtbv    0/1     ContainerCreating   0          21s
[root@k8smaster node]# kubectl get pods
NAME                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-f89759699-5qdtn   1/1     Running   2          14d
web-7d9697b7f8-fdtbv    1/1     Running   0          37s
  • 首先是开始的nginx 1.14版本的Pod在运行,然后 1.15版本的在创建
  • 然后在1.15版本创建完成后,就会暂停1.14版本
  • 最后把1.14版本的Pod移除,完成我们的升级

我们在下载 1.15版本,容器就处于ContainerCreating状态,然后下载完成后,就用 1.15版本去替换1.14版本了,这么做的好处就是:升级可以保证服务不中断

我们到我们的node2节点上,查看我们的 docker images;
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能够看到,我们已经成功拉取到了 1.15版本的nginx了

查看升级状态

下面可以,查看升级状态

kubectl rollout status deployment web

查看历史版本

我们还可以查看历史版本

kubectl rollout history deployment web

应用回滚

我们可以使用下面命令,完成回滚操作,也就是回滚到上一个版本

kubectl rollout undo deployment web

然后我们就可以查看状态

kubectl rollout status deployment web

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同时我们还可以回滚到指定版本

kubectl rollout undo deployment web --to-revision=2

弹性伸缩

弹性伸缩,也就是我们通过命令一下创建多个副本

kubectl scale deployment web --replicas=10

能够清晰看到,我们一下创建了10个副本

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写在最后

创作不易,如果觉得内容对你有帮助,麻烦给个三连关注支持一下我!如果有错误,请在评论区指出,我会及时更改!
目前正在更新的系列:从零开始学k8s
感谢各位的观看,文章掺杂个人理解,如有错误请联系我指出~


本文转载自: https://blog.csdn.net/qq_45400861/article/details/126504701
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