云原生之K8S系列：Kubernetes控制器之Deployment
在 Kubernetes 中，Deployment 是一種高級控制器，負(fù)責(zé)管理應(yīng)用的部署和生命周期。它提供了一種聲明性的方式來定義應(yīng)用的期望狀態(tài)，并確保實(shí)際狀態(tài)與期望狀態(tài)保持一致。Deployment 可以自動處理應(yīng)用的滾動更新、擴(kuò)展和回滾等任務(wù)，是 Kubernetes 中最常用的控制器之一。本文將詳細(xì)介紹 Deployment 的概念，并結(jié)合實(shí)際案例闡述其使用方法。
一、什么是 Deployment？
Deployment 是 Kubernetes 中的一個控制器，它管理 Pod 的副本集（ReplicaSet）。通過定義 Deployment，用戶可以描述一個應(yīng)用的期望狀態(tài)，例如需要多少個副本、使用什么鏡像以及如何進(jìn)行滾動更新。Deployment 會根據(jù)這些定義自動創(chuàng)建和管理 Pod，確保應(yīng)用始終處于期望狀態(tài)。
Deployment 控制器可以確保無狀態(tài)應(yīng)用的高可用性和一致性，支持：
- 動態(tài)創(chuàng)建和銷毀 Pod
- 查看升級進(jìn)度和狀態(tài)
- 升級回滾，并具有版本記錄
- 暫停和恢復(fù)升級
- 滾動重啟
二、工作原理
Deployment 控制器通過 ReplicaSet（副本集控制器）來管理 Pod 的生命周期。ReplicaSet 確保指定數(shù)量的 Pod 副本始終運(yùn)行。
Deployment 控制器的工作流程如下：
- 創(chuàng)建Deployment：用戶創(chuàng)建一個Deployment對象，定義了應(yīng)用的預(yù)期狀態(tài)，包括Pod模板、副本數(shù)量等。
- 創(chuàng)建ReplicaSet:Deployment控制器創(chuàng)建或更新一個ReplicaSet，以確保Pod副本的數(shù)量與預(yù)期狀態(tài)一致
- 創(chuàng)建Pod:ReplicaSet根據(jù) Deployment 定義的 Pod 模板創(chuàng)建或更新Pod
- 監(jiān)控Pod：Deployment控制器持續(xù)監(jiān)控Pod的狀態(tài)，確保副本數(shù)量與預(yù)期狀態(tài)一致
- 更新Pod：當(dāng)用戶更新Deployment時，控制器會根據(jù)定義的更新策略逐步替換舊版本的Pod
三、Deployment 的實(shí)際案例
接下來，通過一個實(shí)際案例來演示如何使用Deployment管理 Nginx 應(yīng)用。
1.創(chuàng)建 Nginx Deployment
以下是一個用于創(chuàng)建 Nginx Deployment 的 YAML 文件：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment
labels:
app: nginx
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.19.6
ports:
- containerPort: 80- apiVersion: apps/v1：定義 API 版本。
- kind: Deployment：表示我們要創(chuàng)建一個 Deployment 對象。
- metadata：包含 Deployment 的元數(shù)據(jù)，如名稱和標(biāo)簽。
- spec：描述 Deployment 的具體配置。
- containers：定義 Pod 中的容器。
- name: nginx：容器的名稱。
- image: nginx:1.19.6：容器使用的鏡像。
- ports：容器暴露的端口。
- replicas: 3：定義期望的 Pod 副本數(shù)量。
- selector：指定 Deployment 關(guān)聯(lián)的 Pod 標(biāo)簽。
- template：定義 Pod 模板，包含 Pod 的元數(shù)據(jù)和具體配置。
2.部署 Nginx Deployment
使用 kubectl 命令可以在 Kubernetes 集群中部署這個 Deployment：
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml這個命令會讀取 nginx-deployment.yaml 文件并在 Kubernetes 集群中創(chuàng)建一個 Nginx Deployment。
3.查看 Deployment 狀態(tài)
使用以下命令查看 Deployment 的狀態(tài)：
kubectl get deployments輸出示例：
這表明 Nginx Deployment 已成功創(chuàng)建并運(yùn)行了三個副本。
4.更新 Nginx Deployment
假設(shè)我們需要將 Nginx 鏡像更新到新版本 nginx:1.20.0，可以編輯 nginx-deployment.yaml 文件，修改鏡像版本：
...
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.20.0
ports:
- containerPort: 80
...然后再次應(yīng)用配置：
kubectl apply -f nginx-deployment.yamlKubernetes 會自動執(zhí)行滾動更新，逐步替換舊版本的 Pod 為新版本的 Pod。
5.回滾 Deployment
在Kubernetes中，你可以使用kubectl rollout undo命令來回滾一個deployment到其前一個版本。如果你想要回滾到特定的版本，你可以使用--to-revision參數(shù)。以下是回滾deployment到其前一個版本的命令：
kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment這個命令會將 Nginx Deployment 回滾到之前的版本，確保應(yīng)用正常運(yùn)行。
可以通過以下命令查看可回滾版本的版本:
kubectl rollout history deployment nginx-deployment執(zhí)行上述的命令后，輸出結(jié)果如下：
6.擴(kuò)展和縮減 Deployment
可以根據(jù)需要調(diào)整 Pod 的副本數(shù)量。例如，將副本數(shù)量擴(kuò)展到 5：
kubectl scale deployment/nginx-deployment --replicas=5查看 Deployment 狀態(tài)：
kubectl get deployments輸出示例：
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
nginx-deployment 5/5 5 5 10m總結(jié)
Kubernetes Deployment 是管理應(yīng)用生命周期的強(qiáng)大工具。通過聲明性的方式定義 Deployment，可以輕松實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的滾動更新、回滾和擴(kuò)展等操作。本文通過 Nginx 的實(shí)際案例展示了如何使用 Deployment，希望能幫助讀者更好地理解和應(yīng)用 Kubernetes Deployment。
