• 云原生之Kubernetes：7、Deployment控制器的更新机制

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    接下来将对控制器逐个进行讲解、分析和实战，我们先讲解最基础且最常用的控制器：Deployment！
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    1、控制器对象的分类

    kubernetes中的控制器有很多，他们用作满足不同的业务场景，大家可以先来了解一下，有一个基础的概念。

    1、守护进程型

    1、无状态应用：非系统级应用

    应用场景：常见的http服务器：nginx、apache
    推荐控制器：Deployment

    2、无状态应用：系统级应用

    应用场景：日志和监控收集的客户端，特点就是每个node节点需要且只需要运行1个pod客户端
    推荐控制器：DaemonSet

    3、有状态应用

    应用场景：数据库、消息队列等：如mysql、redis集群
    推荐控制器：StatefulSet

    2、非守护进程型

    1、Job控制器：用于一次性任务
    2、Cronjob控制器：用于定时任务

    2、什么是Deployment?

    Deployment是一个提供申明Pod更新和ReplicaSet状态的控制器。

    换句话说：

    当我们在deployment对象中描述了一个期望状态，接着deployment控制器会让当前状态和用户期望状态保持一致。

    比如期望运行2个nginx Pod，当一个Pod因为不可抗因素下线的时候deployment控制器就会根据用户期望的状态再启动一个nginx pod，以达成状态的一致性。这就是所谓的控制循环(control loop)。

    在这里插入图片描述

    第二章节的Kubernetes基础组件和部署要点里，我说过tomcat和redis是通过相关service进行"连接"的，这其实只是为了大家能更简单的理解。

    其实service会去找到对应的deployment，然后deployment根据申明的Replica Sets（简称：RS控制器）的配置，控制对应Pod容器的数量和状态。

    3、Deployment的更新机制

    在这里插入图片描述
    你可以发现Deployment的更新机制是基于滚动更新的，具体顺序如下：

    1、首先，创建一个新的RS控制器，版本为v2；
2、接着将旧控制器的pod陆续下线，同时新的RS控制器同步上线对应Pod；
3、Pod更新完成后，弃用旧的RS控制器，滚动发布就此完成。

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    你可以另起一个终端，使用kubectl get pod -o wide -w观察pod滚动更新情况，使用kubectl get rs -o wide观察RS控制器的名字、状态等信息。

    你也可以使用pause命令实现基于deployment的金丝雀发布策略。

    这里我补充了一个RS控制器状态，你可以观察发现，各控制器的命名、期望状态、当前状态和就绪状态。

    #使用命令查看rs控制器的历史版本    
[root@centos-1 mainfasts]# kubectl get rs -o wide
NAME               DESIRED   CURRENT   READY   AGE     CONTAINERS   IMAGES       SELECTOR
myapp-67f698f887   0         0         0       53m     myapp        nginx:1.16   app=myapp,pod-template-hash=67f698f887,rel=stable
myapp-7c488c6f44   5         5         5       48m     myapp        nginx:1.17   app=myapp,pod-template-hash=7c488c6f44,rel=stable
myapp-98f644994    0         0         0       46m     myapp        nginx:1.15   app=myapp,pod-template-hash=98f644994,rel=stable
ngx-new-cb79d555   2         2         2       2d22h   nginx        nginx        app=ngx-new,pod-template-hash=cb79d555

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    1、滚动发布和回滚实战

    1、我们首先编辑deployment-nginx.yaml，并apply -f，发布nginx1.10版本。
    其中我们给定了滚动策略：最多新增1个(maxSurge)最少下线1个(maxUnavailable)

    注意：第一次发布的时候是新增1个，下线2个

    apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: deploy-nginx
spec:
  replicas: 3
  minReadySeconds: 10
  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1
      maxUnavailable: 1
    type: RollingUpdate
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.10-alpine
        ports:
        - containerPort: 80
          name: http
        readinessProbe:
          periodSeconds: 1
          httpGet:
            path: /
            port: http

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    2、接着，我们通过修改deployment-nginx.yaml的image: nginx:1.10-alpine版本为1.13，发布并观察。

    可以发现deployment对应的rs控制器逐步应用至deploy-nginx-567c45c74（nginx:1.13-alpine）

    [root@centos-1 dingqishi]# kubectl get rs -o wide
NAME                      DESIRED   CURRENT   READY   AGE     CONTAINERS   IMAGES              SELECTOR
deploy-nginx-567c45c748   2         2         0       51s     nginx        nginx:1.13-alpine   app=nginx,pod-template-hash=567c45c748
deploy-nginx-5745bb45d7   2         2         2       7m2s    nginx        nginx:1.10-alpine   app=nginx,pod-template-hash=5745bb45d7
deploy-nginx-67f876bcb6   0         0         0       5m51s   nginx        nginx:1.11-alpine   app=nginx,pod-template-hash=67f876bcb6

[root@centos-1 dingqishi]# kubectl get rs -o wide
NAME                      DESIRED   CURRENT   READY   AGE     CONTAINERS   IMAGES              SELECTOR
deploy-nginx-567c45c748   3         3         2       2m40s   nginx        nginx:1.13-alpine   app=nginx,pod-template-hash=567c45c748
deploy-nginx-5745bb45d7   0         0         0       8m51s   nginx        nginx:1.10-alpine   app=nginx,pod-template-hash=5745bb45d7
deploy-nginx-67f876bcb6   0         0         0       7m40s   nginx        nginx:1.11-alpine   app=nginx,pod-template-hash=67f876bcb6

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    3、同时，我们可以查看历史版本，第4条是我们最新的版本。由于前几次发布没有新增–record=true字段，所以显示为none

    [root@centos-1 dingqishi]# kubectl rollout history deployment/deploy-nginx
deployment.apps/deploy-nginx 
REVISION  CHANGE-CAUSE
2         <none>
3         <none>
4         kubectl apply --filename=deploy-nginx.yaml --record=true

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    4、接下来，我将演示如何回滚至上个版本。
    我们使用rollout undo命令进行回滚，默认–to-revision=0（上一个版本）。
    观察rs控制器的变化。

    [root@centos-1 dingqishi]# kubectl rollout undo deployment/deploy-nginx --to-revision=0
deployment.apps/deploy-nginx rolled back

[root@centos-1 dingqishi]# kubectl get rs -o wide
NAME                      DESIRED   CURRENT   READY   AGE     CONTAINERS   IMAGES              SELECTOR
deploy-nginx-567c45c748   2         2         2       4m58s   nginx        nginx:1.13-alpine   app=nginx,pod-template-hash=567c45c748
deploy-nginx-5745bb45d7   2         2         2       11m     nginx        nginx:1.10-alpine   app=nginx,pod-template-hash=5745bb45d7
deploy-nginx-67f876bcb6   0         0         0       9m58s   nginx        nginx:1.11-alpine   app=nginx,pod-template-hash=67f876bcb6

[root@centos-1 dingqishi]# kubectl get rs -o wide
NAME                      DESIRED   CURRENT   READY   AGE    CONTAINERS   IMAGES              SELECTOR
deploy-nginx-567c45c748   0         0         0       5m6s   nginx        nginx:1.13-alpine   app=nginx,pod-template-hash=567c45c748
deploy-nginx-5745bb45d7   3         3         3       11m    nginx        nginx:1.10-alpine   app=nginx,pod-template-hash=5745bb45d7
deploy-nginx-67f876bcb6   0         0         0       10m    nginx        nginx:1.11-alpine   app=nginx,pod-template-hash=67f876bcb6

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    发现已经全部切换至1.10的nginx，至此滚动发布的策略和回滚已经演示完毕

    2、金丝雀发布实战

    1、这里，我们基于上文的1.10的nginx，发布金丝雀版本：1.14

    [root@centos-1 dingqishi]# kubectl set image deployment deploy-nginx nginx=nginx:1.14-alpine && kubectl rollout pause deployment deploy-nginx
deployment.apps/deploy-nginx image updated
deployment.apps/deploy-nginx paused

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    通过pause命令，暂停全量跟新，从而达到金丝雀发布的效果

    2、此时发现pod新老版本共存，2个新版本2个老版本。
    3、你可以通过控制器名称后面的HASH数列，清晰观察到不同版本的控制器。

    [root@centos-1 dingqishi]# kubectl get pod  -w
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
deploy-nginx-5745bb45d7-5wfml   1/1     Running   0          18m
deploy-nginx-5745bb45d7-84s4c   1/1     Running   0          18m
deploy-nginx-5745bb45d7-dqt8q   1/1     Running   0          18m

deploy-nginx-754874567-l6q7h    0/1     Pending   0          0s
deploy-nginx-754874567-l6q7h    0/1     Pending   0          0s
deploy-nginx-5745bb45d7-5wfml   1/1     Terminating   0          18m
deploy-nginx-754874567-l6q7h    0/1     ContainerCreating   0          0s
deploy-nginx-754874567-q4bsh    0/1     Pending             0          0s
deploy-nginx-754874567-q4bsh    0/1     Pending             0          0s
deploy-nginx-754874567-q4bsh    0/1     ContainerCreating   0          1s
deploy-nginx-5745bb45d7-5wfml   0/1     Terminating         0          18m
deploy-nginx-5745bb45d7-5wfml   0/1     Terminating         0          18m
deploy-nginx-5745bb45d7-5wfml   0/1     Terminating         0          18m
deploy-nginx-754874567-l6q7h    0/1     Running             0          24s
deploy-nginx-754874567-l6q7h    1/1     Running             0          25s
deploy-nginx-754874567-q4bsh    0/1     Running             0          27s
deploy-nginx-754874567-q4bsh    1/1     Running             0          27s

[root@centos-1 dingqishi]# kubectl get pod
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
deploy-nginx-5745bb45d7-84s4c   1/1     Running   0          19m
deploy-nginx-5745bb45d7-dqt8q   1/1     Running   0          19m
deploy-nginx-754874567-l6q7h    1/1     Running   0          61s
deploy-nginx-754874567-q4bsh    1/1     Running   0          61s

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    4、如果新版本的用户满意度不高，需要回滚的话，此时我们也可以用上文提到的rollout命令。

    再次提示：–to-revision=0为默认参数，意思是上一个版本，如果要回到指定版本，按需指定就行了。

    kubectl rollout undo deployment/deploy-nginx --to-revision=0

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    5、如果新版本用户满意度不错，需要完成剩余Pod更新的话，我们只需要使用resume命令完成后续更新即可

    [root@centos-1 dingqishi]# kubectl rollout resume deployment deploy-nginx
deployment.apps/deploy-nginx resumed

[root@centos-1 dingqishi]# kubectl get pod  -w
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
deploy-nginx-5745bb45d7-84s4c   1/1     Running   0          27m
deploy-nginx-5745bb45d7-dqt8q   1/1     Running   0          27m
deploy-nginx-754874567-l6q7h    1/1     Running   0          8m35s
deploy-nginx-754874567-q4bsh    1/1     Running   0          8m35s

deploy-nginx-5745bb45d7-84s4c   1/1     Terminating   0          30m
deploy-nginx-5745bb45d7-dqt8q   1/1     Terminating   0          30m
deploy-nginx-754874567-l6zz8    0/1     Pending       0          0s
deploy-nginx-754874567-l6zz8    0/1     Pending       0          0s
deploy-nginx-754874567-l6zz8    0/1     ContainerCreating   0          0s
deploy-nginx-5745bb45d7-84s4c   0/1     Terminating         0          30m
deploy-nginx-5745bb45d7-dqt8q   0/1     Terminating         0          30m
deploy-nginx-754874567-l6zz8    0/1     Running             0          3s
deploy-nginx-754874567-l6zz8    1/1     Running             0          3s
deploy-nginx-5745bb45d7-84s4c   0/1     Terminating         0          30m
deploy-nginx-5745bb45d7-84s4c   0/1     Terminating         0          30m
deploy-nginx-5745bb45d7-dqt8q   0/1     Terminating         0          30m
deploy-nginx-5745bb45d7-dqt8q   0/1     Terminating         0          30m

[root@centos-1 dingqishi]# kubectl get pod  
NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
deploy-nginx-754874567-l6q7h   1/1     Running   0          14m
deploy-nginx-754874567-l6zz8   1/1     Running   0          3m33s
deploy-nginx-754874567-q4bsh   1/1     Running   0          14m

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    4、ReplicaSet

    ReplicaSet组件的作用，想必现在你已经有些许的了解了，我们再一起回顾一下：
    1、在生命周期内，保证pod明确的运行数量和状态
    2、管理底层Pod

    5、命令补充

    #实时观察Pod：
kubectl get pod -w

#实时观察rs控制器
kubectl get rs -o wide

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    6、Deployment-demo

    最后给了一个deployment模版，大家可以对照模版尝试依样画葫芦，并复习explain命令的用法

    apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp
  namespace: default
spec:
  replicas: 5
  minReadySeconds: 10
  strategy:
    rollingUpdate:                  #滚动策略
      maxSurge: 2
      maxUnavailable: 1
    type: RollingUpdate
  selector:
    matchLabels:
      app: myapp
      rel: stable
  template:
    metadata:
      labels:
        app: myapp
        rel: stable
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: nginx:1.16
        ports:
        - containerPort: 80
          name: http
        readinessProbe:             #就绪探针
          periodSeconds: 1
          httpGet:
            path: /
            port: http

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