Kubernetes 实战——升级应用(Deployment)
一、更新运行在 Pod 内的应用程序
1. 修改 Pod 模板
将导致应用程序在一定时间内不可用
2. 修改 Service 的 Pod 选择器
需要同时运行两倍的 Pod
3. 滚动升级
应用程序需支持两个版本同时对外提供服务
旧版本 ReplicationController 缩容,同时新版本扩容
通过新旧 ReplicationController 副本数的改变,逐渐将所有 Pod 替换成新版本,结束后删除原有的 ReplicationController
二、使用 Deployment
用于部署应用程序,并以声明的方式升级应用
创建 Deployment 时自动创建 ReplicaSet,Pod 由 ReplicaSet 创建和管理
1. 创建 Deployment
定义类似于 ReplicationController。但能指定部署策略:在修改 Deployment 资源时如何执行更新
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: kubia
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: kubia
template:
metadata:
name: kubia
labels:
app: kubia
spec:
containers:
- image: luksa/kubia:v1
name: nodejs
# --record:记录历史版本号
$ kubectl create -f kubia-deployment-v1.yaml --record
# 查看部署状态
$ kubectl rollout status deployment kubia
deployment "kubia" successfully rolled out
# 查看部署的资源
$ kubectl get all
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
deployment.apps/kubia 3/3 3 3 3m34s
NAME DESIRED CURRENT READY AGE
replicaset.apps/kubia-59d857b444 3 3 3 3m34s
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/kubia-59d857b444-4c7v8 1/1 Running 0 3m34s
pod/kubia-59d857b444-7r76k 1/1 Running 0 3m34s
pod/kubia-59d857b444-lrjtp 1/1 Running 0 3m34s
- ReplicaSet 创建的 Pod 名称是由 ReplicaSet 名称加上运行时生成的随机字符串组成的
- Deployment 创建的 ReplicaSet 包含 Pod 模板的哈希值
2. 升级 Deployment
只需修改 Deployment 资源中定义的 Pod 模板,K8s 会自动将系统状态收敛到定义的状态
升级策略:
- RollingUpdate:滚动更新。默认策略
- 渐进删除旧 Pod,同时创建新 Pod
- Pod 数量会浮动,其上下限可配置
- Recreate:一次性删除所有旧 Pod,之后创建新 Pod
- 适用:系统不支持多个版本同时对外提供服务。但会出现短暂不可用
演示 RollingUpdate
# 1. 减慢滚动升级速度
# kubectl patch 常用于修改单个或少量资源属性,无需编辑器编辑
$ kubectl patch deployment kubia -p '{"spec": {"minReadySeconds": 10}}'
# 因为 Pod 模板没变,故不会触发滚动升级
# 2. 触发滚动升级
# 指定新的镜像(可设置任何包含容器的资源)
$ kubectl set image deployment kubia nodejs=luksa/kubia:v2
# 3. 查看滚动升级
$ while true; do curl 10.109.157.15; done
# 可以看到刚开始请求 v1,后来慢慢全部切换到 v2
升级过程由 Deployment 控制器完成。流程为:创建新的 ReplicaSet 然后扩容,同时之前的 ReplicaSet 会缩容至 0。旧的 ReplicaSet 仍被保留
若 Deployment 的 Pod 模板引用了 ConfigMap/Secret,更改 ConfigMap/Secret 资源本身不会触发升级操作
若想触发更新可创建新的 ConfigMap/Secret 并修改模板引用
3. 回滚 Deployment
使用新镜像
# v3 版本请求 5 次后会出错
$ kubectl set image deployment kubia nodejs=luksa/kubia:v3
# 查看整个升级过程
$ kubectl rollout status deployment kubia
# 模拟应用出错
$ while true; do curl 10.109.157.15; done
回滚
# 回滚到先前版本
$ kubectl rollout undo deployment kubia
# 显示升级的版本(历史版本号会被保存到 ReplicaSet 中)
$ kubectl rollout history deployment kubia
deployment.apps/kubia
REVISION CHANGE-CAUSE # 若不指定 --record,CHANGE-CAUSE 会为空
1 kubectl create --filename=kubia-deployment-v1.yaml --record=true
3 kubectl create --filename=kubia-deployment-v1.yaml --record=true
4 kubectl create --filename=kubia-deployment-v1.yaml --record=true
# 回滚到指定版本
$ kubectl rollout undo deployment kubia --to-revision=1
undo 也可以在滚动升级过程中运行:停止升级并删除已创建 pod
可通过指定 Deployment 的 revisionHistoryLimit 来限制历史版本数量,默认 10
4. 控制滚动升级速率
spec:
strategy:
rollingUpdate:
maxSurge: 1
maxUnavailable: 1
type: RollingUpdate
- maxSurge:决定 Deployment 配置中期望的副本数之外,最多允许超出的 Pod 实例数量。默认值为 25%(四舍五入)
- maxUnavailable:决定在滚动升级期间,相对于期望副本数能够允许多少 Pod 实例处于不可用状态。默认值为 25%(四舍五入)
本例中,replicas=3,因此 Pod 数最多可达到 4 且必须有 2 个 Pod 可用
5. 暂停滚动升级
只升级部分,方便用户验证新版本 Pod
kubectl set image deployment kubia nodejs=luksa/kubia:v4
kubectl rollout pause deployment kubia
# 这样会创建一个(数量不可控)新的 Pod
# 若部署被暂停,在恢复部署之前,撤销命令不会撤销它
恢复滚动升级
kubectl rollout resume deployment kubia
暂停功能还可用于阻止更新 Deployment 后的自动升级行为。可更改多次,完成更改后再升级
6. 滚动升级前检查
minReadySeconds 属性主要是避免部署出错版本的应用,而不是单单减缓部署的速度。它指定新创建的 Pod 至少要成功运行多久之后,才能将其视为可用。在 Pod 可用前,滚动升级的过程不会继续
当容器的所有就绪探针都返回成功时,Pod 被标记为就绪状态。Pod 就绪后等待 minReadySeconds 后才可用,才继续滚动升级
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: kubia
spec:
# 更新可以不用加 replicas
selector:
matchLabels:
app: kubia
minReadySeconds: 10
strategy:
rollingUpdate:
maxSurge: 1
maxUnavailable: 0 # 挨个替换
type: RollingUpdate
template:
metadata:
name: kubia
labels:
app: kubia
spec:
containers:
- image: luksa/kubia:v3
name: nodejs
readinessProbe:
periodSeconds: 1 # 1s 执行一次就绪探针
httpGet: # 探针发送的请求
path: /
port: 8080
kubectl apply -f kubia-deployment-v3.yaml
默认 10min(spec.progressDeadlineSeconds)内不能完成滚动升级就视为失败,滚动升级会自动取消
可通过 rollout undo 取消滚动升级
修改资源的不同方式
方法 | 作用 | 例子 |
---|---|---|
kubectl edit | 使用默认编辑器打开资源配置 | kubectl edit pod test |
kubectl patch | 修改单个资源属性 | kubectl patch pod test -p '{"spec": {"replicas": 4}}' |
kubectl apply | 通过 YAML/JSON 文件修改或创建资源 | kubectl apply -f test.yaml |
kubectl replace | 通过 YAML/JSON 文件修改资源(资源需存在) | kubectl replace -f test.yaml |
kubectl set image | 修改包含容器资源的镜像 | kubectl set image pod test nodejs=kubia:v2 |
镜像拉取策略
- 若更改后的镜像推到相同的 tag,会导致镜像不被重新拉取。可设置容器的 imagePullPolicy 为 Always
- 若容器使用 latest 的 tag,则 imagePullPolicy 默认为 Always,否则为 IfNotPresent
命令
kubectl delete pod --all
kubectl set selector ...
# 提高日志级别,输出所有 kubectl 发起的 API 服务器请求
kubectl ... --v 6
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