文章目錄

• 前言
• 第一節 Pod控制器
• 第二節 ReplicaSet(RS)
• • 1. 概念和資源清單
  • 2. 創建ReplicaSet
  • 3. 擴縮容
  • • 3.1 方法一：直接編輯rs
    • 3.2方法二 ：命令擴縮容
  • 4. 鏡像升級/降級
  • • 4.1 方法一： 直接編輯rs
    • 4.2 方法二 ：命令升級
  • 5. 刪除ReplicaSet
  • • 5.1 命令刪除
    • 5.2 非級聯刪除
    • 5.3 yaml刪除
• 第三節 Deployment(Deploy)
• • 1. 概念和資源清單
  • 2. 創建Deployment
  • 2. 擴縮容
  • • 2.1 方法一： 命令方式
    • 2.2 方法二 : 直接編輯rs
  • 3. 升級策略
  • • 3.1 重建更新
    • 3.2 滾動更新
  • 4. 版本回退
  • 5. 金絲雀發布
  • 6. 終止金絲雀發布

前言

pod控制器

第一節 Pod控制器

在kubernetes中，按照pod的創建方式可以將其分為兩類

• 自主式pod: kubernetes直接創建出來的pod，這種pod刪除后就沒有了，也不會重建.
• 控制器創建的pod: 通過控制器創建的pod， 這種pod刪除了之后還會自動重建

什么是pod控制器
Pod控制器是管理pod的中間層，使用了pod控制器之后，我們只需要告訴pod控制器，想要多少個什么樣的pod就可以了，它就會創建出滿足條件的pod并確保每一個pod處于用戶期望的狀態，如果pod在運行中出現故障，控制器會基于指定策略重啟或者重建pod。

在kubernetes中，有很多類型的pod控制器，每個都有自己的適合的場景，常見的有下面這些:

• ReplicationController
  比較原始的pod控制器，已經被廢棄，由ReplicatSet替代
• ReplicaSet
  保證指定數量的pod運行，并支持pod數量變更，鏡像版本變更
• Deployment
  通過空值ReplicaSet來空值pod，并支持滾動升級，版本回退
• Horizontal Pod Autoscaler
  可以根據集群負載自動調整pod的數量，實現消峰填谷
• DaemonSet
  在集群中的指定Node上都運行一個副本，一般用于守護進行類的任務
• Job
  它創建出來的pod只要完成任務就立即退出，用于執行一次性任務
• Cronjob
  它創建的pod會周期性的執行，用于執行周期性任務
• StatefulSet
  管理有狀態應用

第二節 ReplicaSet(RS)

1. 概念和資源清單

ReplicaSet的主要作用是保證一定數量的pod能夠正常運行，它會持續監聽這些pod的運行狀態，一旦pod發生故障，就會重啟或重建。同時它還支持pod數量。同時它還支持對pod數量的擴縮容和版本鏡像的升級。

ReplicaSet的資源清單文件：

apiVersion: apps/v1 #版本號 kind: ReplicaSet #類型 metadata: #元數據name: pc-replicaset #rs名稱namespace: dev #所屬命名空間labels: #標簽controller: rs spec: #詳情replicas: 3 #副本數量3selector: #選擇器，通過它指定該控制器管理哪些podmatchLabels: #labels匹配規則,用于匹配templateapp: nginx-podmatchExpressions: #Expressions匹配規則- {key: app,operator: In ,values:[nginx-pod]}template: #模板，當副本數量不足時，會根據模板創建pod副本metadata:labels:app: nginx-podspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1ports:- containerPort: 80

在這里，需要新了解的配置項就是spec下面的幾個屬性

• replicas: 指定副本數量，其實就是當前rs創建出來的pod的數量，默認1
• selector: 選擇器，它的作用是建立pod控制器與pod之間的關聯關系，采用Label Selector機制在在pod模板上定義label，在控制器上定義選擇器，就可以表明當前控制器能管理哪些pod了
• template: 模板，就是當前控制器創建pod所使用的模板，就是前面的pod定義
  

2. 創建ReplicaSet

創建pc-replicaset.yaml文件，內容如下

apiVersion: apps/v1 #版本號 kind: ReplicaSet #類型 metadata: #元數據name: pc-replicaset #rs名稱namespace: dev #所屬命名空間labels: #標簽controller: rs spec: #詳情replicas: 3 #副本數量3selector: #選擇器，通過它指定該控制器管理哪些podmatchLabels: #labels匹配規則,用于匹配templateapp: nginx-podtemplate: #模板，當副本數量不足時，會根據模板創建pod副本metadata:labels:app: nginx-podspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1

創建rs

kubectl create -f pc-replicaset.yaml

查看rs

kubectl get rs pc-replicaset -n dev -o wide

DESIRED: 期望副本數量
CURRENT: 當前副本數量
READY: 已準備好的副本數

可以看到它創建了3個pod，pod的名稱是控制器的名稱+一個隨機字符串。

3. 擴縮容

3.1 方法一：直接編輯rs

kubectl edit rs pc-replicaset -n dev

3.2方法二 ：命令擴縮容

kubectl scale rs pc-replicaset --replicas=2 -n dev

replicas=n，kubernetes會根據當前pod數量自動增加或者減少到n個pod

4. 鏡像升級/降級

4.1 方法一： 直接編輯rs

kubectl edit rs pc-replicaset -n dev

修改版本并退出

查看rs

kubectl get rs pc-replicaset -n dev -o wide

4.2 方法二 ：命令升級

kubectl set image rs pc-replicaset nginx=nginx:1.17.1 -n dev

5. 刪除ReplicaSet

5.1 命令刪除

使用kubectl delete 命令會刪除此RS以及它管理的Pod
在kubernetes刪除之前，會將RS的replicascaler調整為0，等地所有的Pod被刪除后，在執行RS對象的刪除

kubectl delete rs pc-replicaset -n dev kubectl get pod -n dev -o wide

5.2 非級聯刪除

如果希望只刪除RS對象（保留Pod），可以使用kubectl delete 命令后添加 --cascade=false選項(不推薦)

#只刪除RS，不級聯刪除pod,不推薦此操作 kubectl delete rs pc-replicaset -n dev --cascade=false

5.3 yaml刪除

直接使用yaml刪除（推薦）

kubectl delete -f pc-replicaset.yaml

第三節 Deployment(Deploy)

1. 概念和資源清單

為了更好的解決服務編排的問題，kubernetes在v1.2版本開始，引入了Deployment控制器。值得一提的是，這種控制器并不直接管理pod，而是通過管理ReplicasSet來間接管理Pod，即Deployment管理ReplicaSet，ReplicaSet管理Pod。所以Deployment比ReplicaSet功能更加強大。

Deployment主要功能有下面幾個

• 支持ReplicaSet的所有功能
• 支持發布的停止、繼續
• 支持版本滾動更新和版本回退

Deployment的資源清單

apiVersion: apps/v1 #版本號 kind: Deployment #類型 metadata: #元數據name: pc-deployment #rs名稱namespace: dev #所屬命名空間labels: #標簽controller: deploy spec: #詳情replicas: 3 #副本數量3revisionHistoryLimit: 3 #保留歷史版本，默認10paused: false #暫停部署，默認是falseprogressDeadlineSeconds: 600 #部署超時時間(s),默認600strategy: 策略type: RollingUpdate #滾動更新策略rollingUpdate:maxSurge: 30% #最大額外可以存在的副本數，可以為百分比，也可以是整數maxUnavailable: 30% #最大不可用狀態的Pod的最大值，可以為百分比，也可以是整數selector: #選擇器，通過它指定該控制器管理哪些podmatchLabels: #labels匹配規則,用于匹配templateapp: nginx-podmatchExpressions: #Expressions匹配規則- {key: app,operator: In ,values:[nginx-pod]}template: #模板，當副本數量不足時，會根據模板創建pod副本metadata:labels:app: nginx-podspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1ports:- containerPort: 80

2. 創建Deployment

創建pc-deployment.yaml，內容如下

apiVersion: apps/v1 #版本號 kind: Deployment #類型 metadata: #元數據name: pc-deployment #rs名稱namespace: dev #所屬命名空間labels: #標簽controller: rs spec: #詳情replicas: 3 #副本數量3selector: #選擇器，通過它指定該控制器管理哪些podmatchLabels: #labels匹配規則,用于匹配templateapp: nginx-podtemplate: #模板，當副本數量不足時，會根據模板創建pod副本metadata:labels:app: nginx-podspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1

創建deployment

kubectl create -f pc-deployment.yaml --record=true

查看deployment
UP-TO-DATE 最新版本的pod的數量
AVAILABLE 當前可用的pod的數量

名稱規則

2. 擴縮容

2.1 方法一： 命令方式

將副本數量變成5

kubectl scale deploy pc-deployment --replicas=5 -n dev

查看deployment

kubectl get deploy pc-deployment -n dev

查看pod

kubectl get pod -n dev

2.2 方法二 : 直接編輯rs

編輯deployment的副本數量，修改spec.replicas:3

kubectl edit deploy pc-deployment -n dev

查看pod

kubectl get pod -n dev

3. 升級策略

Deployment支持兩種鏡像更新的策略: 重建更新和滾動更新(默認)，可以通過strategy選項進行配置。

strategy: 指定新的pod替換舊的Pod的策略，支持兩個屬性type: 指定策略類型，支持兩種策略Recreate: 在創建出新的Pod之前會先殺死所有已存在的PodRollingUpdate: 滾動更新，就是殺死一部分，就啟動一部分，在更新過程中，存在兩個版本PodrollingUpdate: 當type為RollingUpdate時生效，用于為RollingUpdate設置參數，支持兩個屬性maxUnavailable: 用來指定在升級過程中不可用Pod的最大數量，默認為25%maxSurge: 用來指定在升級過程中可以超過期望的Pod的最大數量，默認為25%

3.1 重建更新

重建更新是將舊pod全部刪除，重建創建新的pod

編輯pc-deployment.yaml，在spec節點下添加更新策略

apiVersion: apps/v1 #版本號 kind: Deployment #類型 metadata: #元數據name: pc-deployment #rs名稱namespace: dev #所屬命名空間labels: #標簽controller: rs spec: #詳情strategy:type: Recreate #重建更新策略replicas: 3 #副本數量3selector: #選擇器，通過它指定該控制器管理哪些podmatchLabels: #labels匹配規則,用于匹配templateapp: nginx-podtemplate: #模板，當副本數量不足時，會根據模板創建pod副本metadata:labels:app: nginx-podspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1

kubectl apply -f pc-deployment.yaml

創建deploy進行驗證
變更鏡像

kubectl set image deployment pc-deployment nginx=nginx:1.17.2 -n dev

觀察升級過程

kubectl get pod -n dev -w

一次性把所有的pod都停止了，然后重建創建

3.2 滾動更新

編輯pc-deployment.yaml文件，在spec下添加更新策略

apiVersion: apps/v1 #版本號 kind: Deployment #類型 metadata: #元數據name: pc-deployment #rs名稱namespace: dev #所屬命名空間labels: #標簽controller: rs spec: #詳情strategy:type: RollingUpdate #滾動更新rollingUpdate:maxUnavailable: 25%maxSurge: 25%replicas: 3 #副本數量3selector: #選擇器，通過它指定該控制器管理哪些podmatchLabels: #labels匹配規則,用于匹配templateapp: nginx-podtemplate: #模板，當副本數量不足時，會根據模板創建pod副本metadata:labels:app: nginx-podspec:containers:- name: nginximage: nginx:1.17.1

kubectl apply -f pc-deployment.yaml

創建deploy進行驗證
變更鏡像

kubectl set image deployment pc-deployment nginx=nginx:1.17.3 -n dev

觀察升級過程

kubectl get pod -n dev -w

可以看到它是按照25%比例進行創建新版本pod，再停止舊版本pod，這樣滾動升級

4. 版本回退

deployment支持版本升級過程中的暫停、繼續功能以及版本回退等諸多功能，下面具體來看
kubectl rollout 版本升級相關功能，支持下面選項

• status 顯示當前升級狀態
• history 顯示升級歷史記錄
• pause 暫停版本升級過程
• resume 繼續已經暫停的版本升級過程
• restart 重啟版本升級
• undo 回滾到上一級版本(可以使用–to-revision回滾到指定版本)

（1）演示版本升級前，我們需要先進行一次升級，查看一下升級過程。
刪除掉之前的pc-deployment，重新create 一個rs

#創建rs kubectl create -f pc-deployment.yaml --record #查看deploy,rs,pod內容 kubectl get deploy,rs,pod -n dev

進行版本升級前，先打開兩個標簽窗口，分別查看rs和pod信息

kubectl get pod -n dev -w kubectl get rs -n dev -w #進行版本升級 kubectl set image deploy pc-deployment nginx=nginx:1.17.2 -n dev

升級保留了原來的rs，創建了新的rs，新rs上的pod增加，舊的rs上pod被刪除。即使升級完了，舊的rs依然被保留。

（2）版本回退
查看當前升級版本的狀態

kubectl rollout status deploy pc-deployment -n dev

查看歷史升級信息

kubectl rollout history deploy pc-deployment -n dev

注意，kubectl create 時需要添加–record ，否則可能顯示為空


回退版本

#回退到版本1 kubectl rollout undo deploy pc-deployment --to-revision=1 -n dev

可以看到第一個rs上面擁有3個pod，而第三個則沒有了。

再次查看歷史升級信息，可以看到1版本消失了。

5. 金絲雀發布

Deployment 支持更新過程中的空值，如暫停(pause)或繼續(resume)更新操作
比如有一批新的Pod資源創建完成后立即暫停更新過程，此時，僅存在一部分新版本的應用，主體部分還是舊的版本。然后，再篩選一小部分的用戶請求路由到新的版本的Pod應用，繼續觀察能否穩定地按期望的方式運行。確定沒問題之后再繼續完成余下的Pod資源滾動更新，否則立即回滾更新操作。這就是金絲雀發布。

更新deployment 的版本，并配置暫停deployment

kubectl set image deploy pc-deployment nginx=nginx:1.17.4 -n dev && kubectl rollout pause deployment pc-deployment -n dev

監控更新的過程，可以看到已經新增了一個資源，但是并未按照預期的狀態去刪除一個舊的資源，就是因為使用了pause暫停命令

kubectl get rs -n dev -o wide

觀察更新狀態

kubectl rollout status deploy pc-deployment -n dev

可以看到有一個pod創建，并且finish，三個副本等待更新。

確保更新的pod沒問題之后，繼續更新

kubectl rollout resume deploy pc-deployment -n dev

稍等一下就更新完成了。

6. 終止金絲雀發布

請見：k8s金絲雀發布終止

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Kubernetes(15):Pod控制器ReplicaSet和Deployment详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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