Kubernetes运维之容器编排Deployment更新机制

王先森2021-11-262021-11-26

Deployment更新机制

Deployment控制器支持两种更新策略：滚动更新（rolling update）和重新创建（recreate），默认为滚动更新。

滚动升级是默认的更新策略，它在删除一部分旧版本Pod资源的同时，补充创建一部分新版本的Pod对象进行应用升级，其优势是升级期间，容器中应用提供的服务不会中断，但要求应用程序能够应对新旧版本同时工作的情形，例如新旧版本兼容同一个数据库方案等。不过，更新操作期间，不同客户端得到的响应内容可能会来自不同版本的应用。

Deployment控制器的滚动更新操作并非在同一个ReplicaSet控制器对象下删除并创建Pod资源，而是将它们分置于两个不同的控制器之下：旧控制器的Pod对象数量不断减少的同时，新控制器的Pod对象数量不断增加，直到旧控制器不再拥有Pod对象，而新控制器的副本数量变得完全符合期望值为止，如图所示。

滚动更新时，应用升级期间还要确保可用的Pod对象数量不低于某阈值以确保可以持续处理客户端的服务请求，变动的方式和Pod对象的数量范围将通过spec.strategy.rollingUpdate.maxSurge和spec.strategy.rollingUpdate.maxUnavailable两个属性协同进行定义

maxSurge：指定升级期间存在的总Pod对象数量最多可超出期望值的个数，其值可以是0或正整数，也可以是一个期望值的百分比；例如，如果期望值为3，当前的属性值为1，则表示Pod对象的总数不能超过4个
maxUnavailable：升级期间正常可用的Pod副本数（包括新旧版本）最多不能低于期望数值的个数，其值可以是0或正整数，也可以是一个期望值的百分比；默认值为1，该值意味着如果期望值是3，则升级期间至少要有两个Pod对象处于正常提供服务的状态。

Deployment更新

创建deploy资源

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

先来更新 nginx Pod 以使用 nginx:1.16.1 镜像，而不是 nginx:1.14.2 镜像。

1 2	kubectl --record deployment.apps/nginx-deployment set image \ deployment.v1.apps/nginx-deployment nginx=nginx:1.16.1

或者使用下面的命令：

1	kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.16.1 --record

输出类似于：

1	deployment.apps/nginx-deployment image updated

升级过程

要查看上线状态，运行

1	kubectl rollout status deployment/nginx-deployment

输出类似于：

1	Waiting for rollout to finish: 2 out of 3 new replicas have been updated...

或者

1	deployment "nginx-deployment" successfully rolled out

通过kubectl get rs命令，以可清晰地看到滚动升级的过程

回滚 Deployment

有时，你可能想要回滚 Deployment；例如，当 Deployment 不稳定时（例如进入反复崩溃状态）。默认情况下，Deployment 的所有上线记录都保留在系统中，以便可以随时回滚（你可以通过修改修订历史记录限制来更改这一约束）。

首先，检查 Deployment 修订历史：
1
kubectl rollout history deployment.v1.apps/nginx-deployment
输出类似于：
CHANGE-CAUSE 的内容是从 Deployment 的 kubernetes.io/change-cause 注解复制过来的。复制动作发生在修订版本创建时。你可以通过以下方式设置 CHANGE-CAUSE 消息：
- 使用 kubectl annotate deployment.v1.apps/nginx-deployment kubernetes.io/change-cause="image updated to 1.9.1" 为 Deployment 添加注解。
- 追加 --record 命令行标志以保存正在更改资源的 kubectl 命令。
- 手动编辑资源的清单。

要查看修订历史的详细信息，运行：

1	kubectl rollout history deployment.v1.apps/nginx-deployment --revision=2

假定现在你已决定撤消当前上线并回滚到以前的修订版本：
通过使用 --to-revision 来回滚到特定修订版本：
1
kubectl rollout undo deployment.v1.apps/nginx-deployment --to-revision=2
检查回滚是否成功以及 Deployment 是否正在运行，运行：
1
kubectl get deployment nginx-deployment

缩放 Deployment

你可以使用如下指令缩放 Deployment：

1	kubectl scale deployment.v1.apps/nginx-deployment --replicas=10

输出类似于：

1	deployment.apps/nginx-deployment scaled

假设集群启用了Pod 的水平自动缩放，你可以为 Deployment 设置自动缩放器，并基于现有 Pods 的 CPU 利用率选择要运行的 Pods 个数下限和上限。

1	kubectl autoscale deployment.v1.apps/nginx-deployment --min=10 --max=15 --cpu-percent=80

输出类似于：

1	deployment.apps/nginx-deployment scaled

paused（暂停的）

.spec.paused 是用于暂停和恢复 Deployment 的可选布尔字段。暂停的 Deployment 和未暂停的 Deployment 的唯一区别是，Deployment 处于暂停状态时， PodTemplateSpec 的任何修改都不会触发新的上线。 Deployment 在创建时是默认不会处于暂停状态。

1	kubectl rollout pause deployment nginx-stop

或

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-stop
  labels:
    app: nginx
spec:
  paused: true
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80