Deployment控制器

Deployment控制器

1.deployment及副本数

在k8s里，最小的调度单位是pod，但是pod本身不稳定，导致系统不健壮，没有可再生性(自愈)

在k8s集群中，业务需要成百上千甚至更多的pod，而对于这些pod的管理，k8s提供了很多个控制器，Deployment就是其中一个

集群中只需要告诉deploy你想要多少个pod即可，多的，删掉。少的，补齐。

deploy有2种方式创建，一种是yaml文件，另一种就是命令行了

在1.17以前使用kubectl run 这个命令默认创建的是deploy

在1.17以后使用kubectl run 这个命令默认创建的是pod

使用命令生产yaml文件模板

# 其实生成方法跟pod是一样的，唯一不同的就是不是使用run

[root@master k8s]# kubectl create deployment deploy1 --image=nginx --dry-run=client -o yaml > deploy1.yaml

这样就生成了一个yaml文件，可以进去修改

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

  creationTimestamp: null

  labels:

    app: deploy1

  name: deploy1

spec:

# 这里是控制副本数，可以根据需求修改

  replicas: 3

  selector:

# 留意一下这个地方

    matchLabels:

      app: deploy1

  strategy: {}

  template:

    metadata:

      creationTimestamp: null

      labels:

        app: deploy1

    spec:

# 这个器使用地方是控制器产生的容的镜像，拉取策略啥的

      containers:

      - image: nginx

        imagePullPolicy: IfNotPresent

        name: nginx

        resources: {}

status: {}

修改好之后我们就可以使用这个yaml文件去创建控制器了，来看看效果，我们指定了3个副本

[root@master k8s]# kubectl apply -f deploy1.yaml

deployment.apps/deploy1 created

[root@master k8s]# kubectl get deployments

NAME      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE

deploy1   1/3     3            1           10s

他现在只ready了一个，等待一会之后我们再查一次

[root@master k8s]# kubectl get deployments

NAME      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE

deploy1   3/3     3            3           33s

# 我们来查一下pod

[root@master k8s]# kubectl get pods -o wide

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP               NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES

deploy1-7f56c55d4c-6fjgc   1/1     Running   0          3m18s   10.244.104.25    node2   <none>           <none>

deploy1-7f56c55d4c-h4xj2   1/1     Running   0          3m18s   10.244.104.22    node2   <none>           <none>

deploy1-7f56c55d4c-zhx6n   1/1     Running   0          3m18s   10.244.166.130   node1   <none>           <none>

发现他确实是启动了3个pod，我们之前说到，如果pod少了他会再创建新的，我们来看看是不是这样

我们删除node1上的这个pod，名字是deploy1-7f56c55d4c-zhx6n

[root@master k8s]# kubectl delete pod/deploy1-7f56c55d4c-zhx6n

pod "deploy1-7f56c55d4c-zhx6n" deleted

[root@master k8s]# kubectl get pod -o wide

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP               NODE    NOMINATED NODE   READINESS GATES

deploy1-7f56c55d4c-6fjgc   1/1     Running   0          4m34s   10.244.104.25    node2   <none>           <none>

deploy1-7f56c55d4c-h4xj2   1/1     Running   0          4m34s   10.244.104.22    node2   <none>           <none>

deploy1-7f56c55d4c-rwd4l   1/1     Running   0          8s      10.244.166.129   node1   <none>           <none>

控制器通过什么管理pod？

我们可以看到，之前那个pod确实被删除了，但是马上就有一个新的pod启动了，我们通过名字，以及运行时间都是看到的，这是一个刚创建的pod

那么这个控制器是通过什么去管理这些pod的呢？是通过标签，我们现在先删除这个控制器

注意：不要直接删pod，因为你删不完，上面说过了，他会控制在pod保持在你规定的数量，所以pod你是删不完的

删除控制器之后我们重新创建一个pod，然后再去创建控制器，再将pod的标签改成与控制器创建出来的pod一致，我们来看看效果

# 首先自行创建一个pod

[root@master k8s]# kubectl run pod01 --image=nginx --image-pull-policy=IfNotPresent

pod/pod01 created

[root@master k8s]# kubectl get pods

NAME    READY   STATUS    RESTARTS   AGE

pod01   1/1     Running   0          5s

# 然后我们再通过yaml文件去创建控制器

[root@master k8s]# kubectl apply -f deploy1.yaml

deployment.apps/deploy1 created

[root@master k8s]# kubectl get pods

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE

deploy1-7f56c55d4c-5czhw   1/1     Running   0          5s

deploy1-7f56c55d4c-bgtft   1/1     Running   0          5s

deploy1-7f56c55d4c-tqlz2   1/1     Running   0          5s

pod01                      1/1     Running   0          35s

现在我们可以发现pod是4个，一个是我们手动创建的，不归控制器管理，另外3个是控制器创建的，现在我们开始修改pod01的标签

# 查看标签

[root@master k8s]# kubectl get pods --show-labels

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS

deploy1-7f56c55d4c-5czhw   1/1     Running   0          90s   app=deploy1,pod-template-hash=7f56c55d4c

deploy1-7f56c55d4c-bgtft   1/1     Running   0          90s   app=deploy1,pod-template-hash=7f56c55d4c

deploy1-7f56c55d4c-tqlz2   1/1     Running   0          90s   app=deploy1,pod-template-hash=7f56c55d4c

pod01                      1/1     Running   0          2m    run=pod01

# 我们将pod01 的标签修改，先删除原有标签

[root@master k8s]# kubectl label pod/pod01 run-

pod/pod01 unlabeled

# 添加2个标签，与其他3个保持一致

[root@master k8s]# kubectl label pod/pod01 app=deploy1 pod-template-hash=7f56c55d4c

pod/pod01 labeled

# 此时再去查看pod

[root@master k8s]# kubectl get pods

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE

deploy1-7f56c55d4c-5czhw   1/1     Running   0          2m48s

deploy1-7f56c55d4c-bgtft   1/1     Running   0          2m48s

deploy1-7f56c55d4c-tqlz2   1/1     Running   0          2m48s

现在我们发现，之前手工创建的pod没有了，当然，你自己在做这个实验的时候他可能会把你手动创建的pod保留下来，这个跟他他的算法来的，不一定是非要删除手动创建的pod

在上面那个yaml文件里我就标出来了一行叫做matchLabels，翻译过来就是匹配标签嘛，也就是说只有在这里定义好的，才能被匹配到

2.副本数修改方法

副本数量修改的方式有3种

在线修改，类似于vim

[root@master k8s]# kubectl edit deployments.apps deploy1

# 进入之后找到replicas: 3，将3改成你想要的数量，:wq保存退出，我将3改成5

deployment.apps/deploy1 edited

[root@master k8s]# kubectl get pod

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE

deploy1-7f56c55d4c-22897   1/1     Running   0          107s

deploy1-7f56c55d4c-djh5c   1/1     Running   0          10s

deploy1-7f56c55d4c-qzvpx   1/1     Running   0          10s

deploy1-7f56c55d4c-w5znc   1/1     Running   0          107s

deploy1-7f56c55d4c-xpwjn   1/1     Running   0          107s

那么这个就是在线修改

2. 命令行修改

这个比较简单

# --replicas 就是指定副本数

[root@master k8s]# kubectl scale deployment deploy1 --replicas 3

deployment.apps/deploy1 scaled

[root@master k8s]# kubectl get pods

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE

deploy1-7f56c55d4c-djh5c   1/1     Running   0          51s

deploy1-7f56c55d4c-w5znc   1/1     Running   0          2m28s

deploy1-7f56c55d4c-xpwjn   1/1     Running   0          2m28s

修改yaml文件

这种方式就是通过修改你之前创建deploy的yaml文件，然后重新应用一下就可以了

# [root@master k8s]# vim deploy1.yaml

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

  creationTimestamp: null

  labels:

    app: deploy1

  name: deploy1

spec:

# 修改这里然后重新应用一下

  replicas: 8

  selector:

    matchLabels:

      app: deploy1

  strategy: {}

  template:

    metadata:

      creationTimestamp: null

      labels:

        app: deploy1

    spec:

      containers:

      - image: nginx

        imagePullPolicy: IfNotPresent

        name: nginx

        resources: {}

status: {}

重新应用

[root@master k8s]# kubectl apply -f deploy1.yaml

deployment.apps/deploy1 configured

[root@master k8s]# kubectl get pods

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE

deploy1-7f56c55d4c-787bw   1/1     Running   0          18s

deploy1-7f56c55d4c-8smn7   1/1     Running   0          18s

deploy1-7f56c55d4c-djh5c   1/1     Running   0          3m31s

deploy1-7f56c55d4c-kqqfc   1/1     Running   0          18s

deploy1-7f56c55d4c-pqrmh   1/1     Running   0          18s

deploy1-7f56c55d4c-w5znc   1/1     Running   0          5m8s

deploy1-7f56c55d4c-xpqcl   1/1     Running   0          18s

deploy1-7f56c55d4c-xpwjn   1/1     Running   0          5m8s

这三种方式都是比较简单的，随意通过哪种方式都可以进行修改

3.动态扩展HPA

前提条件，安装metrics-server

HPA其实就是水平pod伸缩，如果用过公有云的话，这个HPA其实就是跟公有云里面的弹性伸缩是一样的道理，为什么需要这个呢？

假如你的业务流量白天比较少，但是晚上比较高，那么你是不是可以让他白天保持在3个pod，晚上让他创建10个甚至更多个pod呢，是可以的吧，但是你不可能一直手工去修改deploy的副本数啊，所以就出现了这个HPA，他就是用来监视你的pod的，如果pod的资源利用率过高，那么他就会新创建一些pod

HPA是针对于deployment的，我们来看看示例

# 我们首先将deploy的副本数修改成8

[root@master k8s]# kubectl scale deployment deploy1 --replicas 8

deployment.apps/deploy1 scaled

# 改好之后我们针对这个deploy来创建一个hpa，最少pod要有2个，最多6个，我们现在

[root@master k8s]# kubectl autoscale deployment deploy1 --min 2 --max 6

horizontalpodautoscaler.autoscaling/deploy1 autoscaled

# 然后我们再来查看pod的数量

[root@master k8s]# kubectl get pods

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE

deploy1-7f56c55d4c-787bw   1/1     Running   0          27m

deploy1-7f56c55d4c-djh5c   1/1     Running   0          30m

deploy1-7f56c55d4c-f4v8s   1/1     Running   0          5m54s

deploy1-7f56c55d4c-twhwn   1/1     Running   0          5m54s

deploy1-7f56c55d4c-xpqcl   1/1     Running   0          27m

deploy1-7f56c55d4c-xpsld   1/1     Running   0          5m54s

我们并没有修改deploy的副本数，但是现在pod只剩下6个了，我们同样可以查到hpa

[root@master k8s]# kubectl get hpa

NAME      REFERENCE            TARGETS         MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE

deploy1   Deployment/deploy1   <unknown>/80%   2         6         6          3m17s

我们在查看这个hpa的时候，会发现他的TARGETS显示的是unknown，如果他是unknown的话他是监测不到资源利用率的，所以也没有办法去动态的伸缩，所以我们要想办法把他显示成正常的数值，让他监测到

他检测不到数值的原因是因为我们并没有指定数值，我们现在先删除hpa，然后需要在线修改一下deploy的配置文件

# Please edit the object below. Lines beginning with a '#' will be ignored,

# and an empty file will abort the edit. If an error occurs while saving this file will be

# reopened with the relevant failures.

#

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

  annotations:

    deployment.kubernetes.io/revision: "2"

    kubectl.kubernetes.io/last-applied-configuration: |

      {"apiVersion":"apps/v1","kind":"Deployment","metadata":{"annotations":{},"creationTimestamp":null,"labels":{"app":"deploy1"},"name":"deploy1","namespace":"default"},"spec":{"replicas":8,"selector":{"matchLabels":{"app":"deploy1"}},"strategy":{},"template":{"metadata":{"creationTimestamp":null,"labels":{"app":"deploy1"}},"spec":{"containers":[{"image":"nginx","imagePullPolicy":"IfNotPresent","name":"nginx","resources":{}}]}}},"status":{}}

  creationTimestamp: "2024-01-13T03:34:01Z"

  generation: 10

  labels:

    app: deploy1

  name: deploy1

  namespace: default

  resourceVersion: "232702"

  uid: 7a1e57af-4fdd-475d-bc72-be95413e7885

spec:

  progressDeadlineSeconds: 600

  replicas: 6

  revisionHistoryLimit: 10

  selector:

    matchLabels:

      app: deploy1

  strategy:

    rollingUpdate:

      maxSurge: 25%

      maxUnavailable: 25%

    type: RollingUpdate

  template:

    metadata:

      creationTimestamp: null

      labels:

        app: deploy1

    spec:

      containers:

      - image: nginx

        imagePullPolicy: IfNotPresent

        name: nginx

# 就是这里，这里的resources默认是个空的，现在将他修改一下

        resources:

          requests:

            cpu: 400m

        terminationMessagePath: /dev/termination-log

        terminationMessagePolicy: File

      dnsPolicy: ClusterFirst

      restartPolicy: Always

      schedulerName: default-scheduler

      securityContext: {}

      terminationGracePeriodSeconds: 30

status:

  availableReplicas: 6

  conditions:

  - lastTransitionTime: "2024-01-13T04:00:05Z"

    lastUpdateTime: "2024-01-13T04:00:05Z"

    message: Deployment has minimum availability.

修改完上面这个文件之后，我们等一会再去查看hpa

[root@master k8s]# kubectl get hpa

NAME      REFERENCE            TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE

deploy1   Deployment/deploy1   0%/80%    2         6         6          69s

可以看到这里的数值正常显示了，因为现在的利用率是0，那么按道理说他应该会减少pod，我们稍等一会来查看pod

[root@master k8s]# kubectl get pods

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE

deploy1-588569cb96-4cjdk   1/1     Running   0          8m9s

deploy1-588569cb96-d944g   1/1     Running   0          8m9s

我们发现，现在的pod数量只有2个了

那他的阈值是80%，我们能不能对这个阈值进行修改呢？当然也是可以的

# 我们先删除hpa

[root@master k8s]# kubectl delete hpa deploy1

horizontalpodautoscaler.autoscaling "deploy1" deleted

# 然后我们重新创建一个hpa，指定cpu的阈值

horizontalpodautoscaler.autoscaling "deploy1" deleted

[root@master k8s]# kubectl autoscale deployment deploy1 --max 6 --min 2 --cpu-percent 60

horizontalpodautoscaler.autoscaling/deploy1 autoscaled

# 查看hpa，稍等一会

[root@master k8s]# kubectl get hpa

NAME      REFERENCE            TARGETS         MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE

deploy1   Deployment/deploy1   <unknown>/60%   2         6         0          3s

# 再次查询，数值正确

[root@master k8s]# kubectl get hpa

NAME      REFERENCE            TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE

deploy1   Deployment/deploy1   0%/60%    2         6         2          28s

我们现在也可以尝试一下让他动态扩展

安装ab(apache bench)工具
创建svc，使外部可以访问到pod
开始压测，观察伸缩结果

# 安装工具

[root@master k8s]# yum  install httpd-tools

# 创建svc

[root@master k8s]# kubectl expose deployment --port=80 --target-port=80 deploy1 --type=NodePort

# 建议再开一个会话，一个用来压测，另一个用来观察

# 将副本数量改为一个，并且指定阈值为50%

[root@master k8s]# kubectl autoscale deployment deploy1 --min 1 --max 6 --cpu-percent 50

# 删除之前的svc，重新创建一个

[root@master k8s]# kubectl expose deployment deploy1 --port=80 --target-port=80 --type=NodePort

# 首先查看当前pod

[root@master k8s]# kubectl get pods

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE

deploy1-588569cb96-czqnf   1/1     Running   0          5m25s

# 开始压测

[root@master k8s]# ab -t 600 -n 1000000 -c 1000 http://master:30860/index.html

# 切换到另一个会话观察

[root@master k8s]# kubectl get hpa

NAME      REFERENCE            TARGETS   MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE

deploy1   Deployment/deploy1   57%/50%   1         6         2          2m50s

[root@master k8s]# kubectl get pod

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE

deploy1-588569cb96-5rr4j   1/1     Running   0          23s

deploy1-588569cb96-czqnf   1/1     Running   0          7m36s

我们可以看到，通过压测，我们的pod数量从1个提升到了2个，继续等待下去会提升到更多

4.镜像滚动升级及回滚

升级

滚动升级也是有3种方式

在线编辑

# 查看现在的版本，现在使用的是最新版的nginx

[root@master k8s]# kubectl get deployments.apps -o wide

NAME      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS   IMAGES   SELECTOR

deploy1   8/8     8            8           14s   nginx        nginx    app=deploy1

[root@master k8s]# kubectl edit deployments.apps deploy1

# 进去之后找到image，改成你想使用的版本然后退出

deployment.apps/deploy1 edited

# 查看修改后的版本

[root@master k8s]# kubectl get deployments.apps -o wide

NAME      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS   IMAGES       SELECTOR

deploy1   6/8     4            6           40s   nginx        nginx:1.19   app=deploy1

# 我们也可以看看pod的状态

[root@master k8s]# kubectl get pods

NAME                       READY   STATUS              RESTARTS   AGE

deploy1-58459c85c6-2kwgd   0/1     ContainerCreating   0          15s

deploy1-58459c85c6-645pg   0/1     ContainerCreating   0          15s

deploy1-58459c85c6-6nwgp   0/1     ContainerCreating   0          15s

deploy1-58459c85c6-jtzvd   0/1     ContainerCreating   0          15s

deploy1-7f56c55d4c-6nrz6   1/1     Running             0          53s

deploy1-7f56c55d4c-b8xhn   1/1     Running             0          53s

deploy1-7f56c55d4c-m2ljc   1/1     Running             0          53s

deploy1-7f56c55d4c-q8b7h   1/1     Running             0          53s

deploy1-7f56c55d4c-qmlws   1/1     Running             0          53s

deploy1-7f56c55d4c-z86tb   1/1     Running             0          53s

他会先删除25%旧版本的pod，然后再启动一些新的pod。不会一次性全部升级

2. 修改yaml文件

我们将创建deploy的yaml文件修改，修改image那个地方，修改完之后重新apply

apiVersion: apps/v1

kind: Deployment

metadata:

  creationTimestamp: null

  labels:

    app: deploy1

  name: deploy1

spec:

  replicas: 8

  selector:

    matchLabels:

      app: deploy1

  strategy: {}

  template:

    metadata:

      creationTimestamp: null

      labels:

        app: deploy1

    spec:

      containers:

      - image: nginx

        imagePullPolicy: IfNotPresent

        name: nginx

        resources: {}

status: {}

改完之后重新应用一下

[root@master k8s]# kubectl apply -f deploy1.yaml

deployment.apps/deploy1 configured

# 查看版本，变回最新版

[root@master k8s]# kubectl get deployments.apps -o wide

NAME      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS   IMAGES   SELECTOR

deploy1   8/8     8            8           25m   nginx        nginx    app=deploy1

命令行修改

直接使用命令行进行修改

[root@master k8s]# kubectl set image deploy deploy1 nginx=nginx:1.19

deployment.apps/deploy1 image updated

# 查看版本

[root@master k8s]# kubectl get deployments.apps -o wide

NAME      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS   IMAGES       SELECTOR

deploy1   6/8     4            6           26m   nginx        nginx:1.19   app=deploy1

升级以及回退默认情况下是不会被记录下来的，就像这样

[root@master k8s]# kubectl rollout history deployment deploy1

deployment.apps/deploy1

REVISION  CHANGE-CAUSE

4         <none>

5         <none>

他显示的是none，如果你想要他将你的修改记录下来，那么加上--record=true就好了，来看看效果

[root@master k8s]# kubectl edit deployments.apps deploy1 --record=true

# 通过哪种方式都行，但是记得加上参数--record=true

deployment.apps/deploy1 edited

[root@master k8s]# kubectl rollout history deployment deploy1

deployment.apps/deploy1

REVISION  CHANGE-CAUSE

4         <none>

5         <none>

6         kubectl edit deployments.apps deploy1 --record=true

现在我们的操作就会被记录下来了

回退

刚刚这种是升级，如果我们升级后发现这个镜像有缺陷，有问题，我们想回退到之前的版本可以吗？可以的，它不仅支持动态升级，且支持回退

回退很简单，一条命令就搞定了

# 我们可以先查一下我们具体要回退的版本，也可以不查，像这种方式就是回退到上一个版本

[root@master k8s]# kubectl rollout undo deployment deploy1

deployment.apps/deploy1 rolled back

# 我们还可以通过指定回退版本让他回退到我们想要的版本，这种方式就要先查询一下了

[root@master k8s]# kubectl rollout history deployment deploy1

deployment.apps/deploy1

REVISION  CHANGE-CAUSE

4         <none>

7         kubectl set image deploy deploy1 nginx=nginx --record=true

8         kubectl edit deployments.apps deploy1 --record=true

# 我们想要他回到7这个版本

[root@master k8s]# kubectl rollout undo deployment deploy1 --to-revision 7

deployment.apps/deploy1 rolled back

# 这样就实现了回退