Deployment

Deployment 是 Kubernetes 提供的一種自我修復(fù)機(jī)制來(lái)解決機(jī)器故障維護(hù)的問(wèn)題。

當(dāng)我們單獨(dú)使用 docker 部署應(yīng)用時(shí)，為了應(yīng)用掛了后能夠重啟，我們可以使用 --restart=always 參數(shù)，例如：

docker run -itd --restart=always -p 666:80 nginx:latest

但是這種方式只能單純重啟容器，并不具備從機(jī)器故障中恢復(fù)的能力。

Kubernetes Deployment 是一個(gè)配置，它可以指揮 Kubernetes 如何創(chuàng)建和更新你部署的應(yīng)用實(shí)例，創(chuàng)建 Deployment 后，Kubernetes master 會(huì)將應(yīng)用程序調(diào)度到集群中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上。Kubernetes Deployment 提供了一種與眾不同的應(yīng)用程序管理方法。

Deployment 的創(chuàng)建，有兩種方法，一種是直接使用命令創(chuàng)建，一種是通過(guò) yaml，后面我們會(huì)介紹這兩種創(chuàng)建方法。

創(chuàng)建 Deployment

我們來(lái)部署一個(gè) Nginx 應(yīng)用。

kubectl create deployment nginx --image=nginx:latest

在 worker 節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行 docker ps，可以看到：

root@instance-2:~# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS     NAMES
fe7433f906a0   nginx     "/docker-entrypoint.…"   7 seconds ago    Up 6 seconds              k8s_nginx_nginx-55649fd747-wdrjj_default_ea41dcc4-94fe-47f9-a804-5b5b1df703e9_0

獲取所有 deployment ：

kubectl get deployments

NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   1/1     1            1           2m24s

使用 kubectl describe deployment nginx 可以獲得更加詳細(xì)的信息。

使用 kubectl get events 可以獲得創(chuàng)建 Deployment 到部署容器過(guò)程的詳細(xì)事件記錄。

Successfully assigned default/nginx-55649fd747-wdrjj to instance-2
Pulling image "nginx:latest"
Successfully pulled image "nginx:latest" in 8.917597859s
Created container nginx
Started container nginx
Created pod: nginx-55649fd747-wdrjj
Scaled up replica set nginx-55649fd747 to 1

我們也可以使用 yaml 文件創(chuàng)建 Deployment：

kubectl apply -f https://k8s.io/examples/controllers/nginx-deployment.yaml

導(dǎo)出 yaml

無(wú)論哪種部署方式，我們都可以從已經(jīng)創(chuàng)建的 Deployment 導(dǎo)出 yaml 文件，使用 -o yaml 即可導(dǎo)出(-o json 導(dǎo)出json)。

kubectl get deployment nginx -o yaml
# 保存到文件
# kubectl get deployment nginx -o yaml > mynginx.yaml

然后終端會(huì)打印：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  annotations:
    deployment.kubernetes.io/revision: "1"
  creationTimestamp: "2021-04-21T00:37:13Z"
  generation: 1
  labels:
    app: nginx
  name: nginx
  namespace: default
... ...

我們可以嘗試把 yaml 導(dǎo)出到 mynginx.yaml 文件中，然后我們刪除這個(gè) Deployment。

kubectl delete deployment ngin

然后利用導(dǎo)出的 mynginx.yaml 再創(chuàng)建一個(gè) Deployment。

kubectl apply -f mynginx.yaml

kubectl apply/create

當(dāng)我們創(chuàng)建一個(gè) deployment 時(shí)，kubectl create 和 kubectl apply 效果是一樣的，但是 apply 還具有更新(update) 的功能。

kubectl apply 會(huì)在以前的配置、提供的輸入和資源的當(dāng)前配置之間 找出三方差異，以確定如何修改資源，kubectl apply 命令將會(huì)把推送的版本與以前的版本進(jìn)行比較，并應(yīng)用你所做的更改， 但是不會(huì)自動(dòng)覆蓋任何你沒(méi)有指定更改的屬性

另外還有 kubectl replace 、kubectl edit，kubectl replace 是破壞性更新/替換，容易導(dǎo)致問(wèn)題；kubectl edit 可以更新 deployment。

根據(jù) Kubernetes 官方的文檔，應(yīng)始終使用 kubectl apply 或 kubectl create --save-config 創(chuàng)建資源。

這里再說(shuō)一下創(chuàng)建 deployment 的區(qū)別。

如果使用 create 創(chuàng)建，命令格式：

kubectl create deployment {deployment的名字} --image={鏡像名稱}

如果使用 apply 命令創(chuàng)建，yaml 中需要指定一些信息：

kind: Deployment
... ...
medatada:
    name:nginx
... ...
    spec:
      containers:
      - image: nginx:latest

然后執(zhí)行 kubectl apply -f xxx.yaml 文件。

一個(gè)是 kubectl create deployment ；另一個(gè)是 kubectl apply -f，在 yaml 中指定 kind: Deployment。

有時(shí)我們不知道我們的創(chuàng)建命令或 yaml 是否正確，可以使用 --dry-run=client ，--dry-run=client 參數(shù)來(lái)預(yù)覽而不真正提交。

kubectl create deployment testnginx --image=nginx:latest --dry-run=client

在一些 k8s 認(rèn)證中，我們沒(méi)時(shí)間一點(diǎn)點(diǎn)寫 yaml ，但是又需要定制，此時(shí)可以使用 --dry-run=client -o yaml ，既可以不生效 Deployment，又可以導(dǎo)出 yaml 文件。

kubectl create deployment testnginx --image=nginx:latest --dry-run=client -o yaml

除了 deployment，其它 kubernetes 對(duì)象也可以使用這種方法，格式是 kubectl {對(duì)象} {參數(shù)} --dry-run=client -o yaml。

kubernetes 對(duì)象/資源，有 deployment、job、role、namespace 等。

還有一個(gè)地方也說(shuō)一下，kubectl get xxx 時(shí)，帶不帶 s 都沒(méi)關(guān)系，例如 kubectl get nodes / kubectl get node 都是一樣的。

不過(guò)，一般從語(yǔ)義上，我們獲取全部對(duì)象時(shí)，可以使用 kubectl get nodes，獲取具體的對(duì)象時(shí)，可以使用 kubectl get node nginx。類似的，kubectl describe nodes 、kubectl describe node nginx。實(shí)際上加不加 s 都一樣。

網(wǎng)絡(luò)端口映射和更新 Deployment

對(duì)于 docker，我們要映射端口時(shí)，可以使用 docker ... -p 6666:80 ，那么對(duì)于 deployment 部署容器應(yīng)用，我們?cè)趺刺幚砟兀?/p>

我們可以看一下 https://k8s.io/examples/controllers/nginx-deployment.yaml 文件，

    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

這里我們不直接使用這個(gè) yaml 文件，繼續(xù)使用之前的 yaml 文件，我們首先部署一個(gè) nginx。

kubectl apply -f mynginx.yaml

然后修改 mynginx.yaml 文件，找到 image: nginx:latest，在后面加上端口映射。

    spec:
      containers:
      - image: nginx:latest
        imagePullPolicy: Always
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          protocol: TCP
... ...
注：在里面加上了
        ports:
        - containerPort: 80
          protocol: TCP
          這三行。

然后刪除兩行字段：

  resourceVersion: "109967"
  uid: e66201e3-a740-4c1c-85f5-a849db40a0fd

因?yàn)檫@兩個(gè)字段限定了版本和 uid ，這樣替換或更新的時(shí)候，可以對(duì) nginx 的 deployment 直接操作。

查看 deployment、pod：

kubectl get deployment,pod

NAME                    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/nginx   1/1     1            1           5m44s

NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/nginx-55649fd747-9vfrx   1/1     Running   0          5m44s

然后我們創(chuàng)建 service。

kubectl expose deployment nginx

或者指定端口：

kubectl expose deployment nginx --port=80 --target-port=8000

查看 service：

kubectl get services

NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP   24h
nginx        ClusterIP   10.101.245.225   <none>        80/TCP    5m57s

查看 端口：

kubectl get ep

NAME         ENDPOINTS          AGE
kubernetes   10.170.0.2:6443    25h
nginx        192.168.56.24:80   17m

查看 Pod 信息信息：

kubectl describe pod nginx | grep Node:

Node:         instance-2/10.170.0.4

因?yàn)?deployment 部署的 應(yīng)用/pod ，不會(huì)在 master 上，不同 Node 是不能訪問(wèn)的。

使用 kubectl get services 或 kubectl get ep 查詢的 ip ，我們可以在 worker 節(jié)點(diǎn)上直接訪問(wèn)。

例如筆者查詢出來(lái)的 ip，可以在 worker 中這樣訪問(wèn)。

curl 192.168.56.24:80
curl 10.101.245.225:80

ReplicaSet

我們執(zhí)行 kubectl get deployments 命令，輸出：

NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   1/1     1            1           38m

• NAME 列出了集群中 Deployment 的名稱。
• READY 顯示應(yīng)用程序的可用的 副本 數(shù)。顯示的模式是“就緒個(gè)數(shù)/期望個(gè)數(shù)”。
• UP-TO-DATE 顯示為了達(dá)到期望狀態(tài)已經(jīng)更新的副本數(shù)。
• AVAILABLE 顯示應(yīng)用可供用戶使用的副本數(shù)。
• AGE 顯示應(yīng)用程序運(yùn)行的時(shí)間。

副本

因?yàn)槿萜骰瘧?yīng)用中，根據(jù)云原生12因素的方法論和核心思想，一個(gè) Processes 應(yīng)當(dāng)是無(wú)狀態(tài)的，任何持久化的數(shù)據(jù)都要存儲(chǔ)在后端服務(wù)中。因此，A 鏡像，啟動(dòng) N 個(gè) docker 容器，端口為 801、802、803...，他們其實(shí)都是一樣的，我們?cè)L問(wèn)哪個(gè)容器，最終提供的服務(wù)都是一致的。

但是，如果我們把這些容器放到不同 Node 中，再通過(guò) k8s ，就可以為多個(gè)實(shí)例之間分配流量，即負(fù)載均衡。

在 Deployment 中，可以通過(guò)指定 yaml 文件的 .spec.replicas 字段或者以命令參數(shù) --replicas= 設(shè)置副本數(shù)量。

ReplicaSet

“ReplicaSet 的目的是維護(hù)一組在任何時(shí)候都處于運(yùn)行狀態(tài)的 Pod 副本的穩(wěn)定集合。 因此，它通常用來(lái)保證給定數(shù)量的、完全相同的 Pod 的可用性。”

感興趣的讀者可以看文檔：https://kubernetes.io/zh/docs/concepts/workloads/controllers/replicaset/

在前面，我們已經(jīng)創(chuàng)建了 nginx ，接下來(lái)我們?cè)谶@個(gè) deployment 中修改副本數(shù)。

kubectl scale deployment nginx --replicas=3

然后等幾秒后執(zhí)行 kubectl get deployments 查看結(jié)果。

NAME    READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx   3/3     3            3           3h15m

執(zhí)行 kubectl get pod -o wide 可以輸出信息的 pod 信息 。

NAME       READY   STATUS   ESTARTS   AGE     IP              NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
nginx-581   1/1     Running   0     3h11m   192.168.56.24   instance-2   <none>           <none>
nginx-582   1/1     Running   0     3m30s   192.168.56.25   instance-2   <none>           <none>
nginx-583   1/1     Running   0     3m30s   192.168.56.26   instance-2   <none>           <none>
# 注，筆者刪除了Name的部分名稱

可以看到 這幾個(gè) pod 都分配在 instance-2 這個(gè)節(jié)點(diǎn)上，因?yàn)槲抑挥幸慌_(tái) worker 節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，如果多創(chuàng)建幾臺(tái)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，k8s 會(huì)自動(dòng)分配到不同的節(jié)點(diǎn)中。什么的輸出也可以看到，每個(gè) pod 都有自己的 ip 地址。

當(dāng)我們使用 kubectl delete xxx 刪除 pod 時(shí)，Deployment 會(huì)自動(dòng)保持三個(gè)副本集，所以會(huì)自動(dòng)啟用新的 pod 。

執(zhí)行 kubectl get ep 可以看到不同 pod 暴露的 端口。

NAME         ENDPOINTS                                            AGE
kubernetes   10.170.0.2:6443                                      28h
nginx        192.168.56.24:80,192.168.56.25:80,192.168.56.26:80   3h15m

到此這篇關(guān)于Kubernetes部署實(shí)例并配置Deployment、網(wǎng)絡(luò)映射、副本集的文章就介紹到這了。希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。