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【云原生 | Kubernetes篇】深入了解Deployment（八）

Lansonli 发表于 2022/06/13 17:16:36 2022/06/13

【摘要】深入了解Deployment一、什么是Deployment一个 Deployment 为 Pods 和 ReplicaSets 提供声明式的更新能力。你负责描述 Deployment 中的目标状态，而 Deployment 控制器（Controller）以受控速率更改实际状态，使其变为期望状态；控制循环。 for(){ xxx controller.spec()}不要管理 Deplo...

深入了解Deployment

一、什么是Deployment

一个 Deployment 为 Pods 和 ReplicaSets 提供声明式的更新能力。
你负责描述 Deployment 中的 目标状态，而 Deployment 控制器（Controller）以受控速率更改实际状态，使其变为期望状态；控制循环。 for(){ xxx controller.spec()}
不要管理 Deployment 所拥有的 ReplicaSet
我们部署一个应用一般不直接写Pod，而是部署一个Deployment
Deploy编写规约 Deployments | Kubernetes

二、Deployment创建

基本格式
- .metadata.name指定deploy名字
- replicas 指定副本数量
- selector 指定匹配的Pod模板。
- template 声明一个Pod模板

编写一个Deployment的yaml 赋予Pod自愈和故障转移能力

在检查集群中的 Deployment 时，所显示的字段有：
- NAME 列出了集群中 Deployment 的名称。
- READY 显示应用程序的可用的副本数。显示的模式是“就绪个数/期望个数”。
- UP-TO-DATE 显示为了达到期望状态已经更新的副本数。
- AVAILABLE 显示应用可供用户使用的副本数。
- AGE 显示应用程序运行的时间。
ReplicaSet 输出中包含以下字段：
- NAME 列出名字空间中 ReplicaSet 的名称；
- DESIRED 显示应用的期望副本个数，即在创建 Deployment 时所定义的值。此为期望状态；
- CURRENT 显示当前运行状态中的副本个数；
- READY 显示应用中有多少副本可以为用户提供服务；
- AGE 显示应用已经运行的时间长度。
- 注意：ReplicaSet 的名称始终被格式化为[Deployment名称]-[随机字符串]。其中的随机字符串是使用 pod-template-hash 作为种子随机生成的。

一个Deploy产生三个

Deployment资源
replicaset资源
Pod资源

Deployment控制RS，RS控制Pod的副本数 ReplicaSet：只提供了副本数量的控制功能 Deployment：每部署一个新版本就会创建一个新的副本集，利用他记录状态，回滚也是直接让指定的rs生效

三、Deployment 更新机制

仅当 Deployment Pod 模板（即 .spec.template）发生改变时，例如模板的标签或容器镜像被更新，才会触发 Deployment 上线。 其他更新（如对 Deployment 执行扩缩容的操作）不会触发上线动作。
上线动作原理：创建新的rs，准备就绪后，替换旧的rs（此时不会删除，因为revisionHistoryLimit 指定了保留几个版本）
常用的kubectl 命令

################更新#################################
#kubectl  set image  deployment资源名  容器名=镜像名
kubectl set image deployment.apps/nginx-deployment php-redis=tomcat:8 --record
## yaml提取可更新的关键所有字段计算的hash。
web---- /hello
postman   aservice- /hello

#或者直接修改定义也行
kubectl edit deployment.v1.apps/nginx-deployment
#查看状态
kubectl rollout status deployment.v1.apps/nginx-deployment

################查看历史并回滚####################################
#查看更新历史-看看我们设置的历史总记录数是否生效了
kubectl rollout history deployment.v1.apps/nginx-deployment
#回滚
kubectl rollout undo deployment.v1.apps/nginx-deployment --to-revision=2

###############累计更新##############
#暂停记录版本
kubectl rollout pause deployment.v1.apps/nginx-deployment
#多次更新操作。
##比如更新了资源限制
kubectl set resources deployment.v1.apps/nginx-deployment -c=nginx --limits=cpu=200m,memory=512Mi
##比如更新了镜像版本
kubectl set image deployment.apps/nginx-deployment php-redis=tomcat:8
##在继续操作多次
##看看历史版本有没有记录变化
kubectl rollout history deployment.v1.apps/nginx-deployment
#让多次累计生效
kubectl rollout resume deployment.v1.apps/nginx-deployment

**1、比例缩放（Proportional Scaling）**

maxSurge（最大增量）：除当前数量外还要添加多少个实例。

maxUnavailable（最大不可用量）：滚动更新过程中的不可用实例数。

2、HPA（动态扩缩容）

概念：Pod 水平自动扩缩 | Kubernetes

实战：HorizontalPodAutoscaler 演练 | Kubernetes

2.1、需要先安装metrics-server

GitHub - kubernetes-sigs/metrics-server: Scalable and efficient source of container resource metrics for Kubernetes built-in autoscaling pipelines.

2.2、安装步骤

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
    rbac.authorization.k8s.io/aggregate-to-admin: "true"
    rbac.authorization.k8s.io/aggregate-to-edit: "true"
    rbac.authorization.k8s.io/aggregate-to-view: "true"
  name: system:aggregated-metrics-reader
rules:
- apiGroups:
  - metrics.k8s.io
  resources:
  - pods
  - nodes
  verbs:
  - get
  - list
  - watch
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: system:metrics-server
rules:
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - pods
  - nodes
  - nodes/stats
  - namespaces
  - configmaps
  verbs:
  - get
  - list
  - watch
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBinding
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: metrics-server-auth-reader
  namespace: kube-system
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: Role
  name: extension-apiserver-authentication-reader
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: metrics-server:system:auth-delegator
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: system:auth-delegator
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: system:metrics-server
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: system:metrics-server
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
spec:
  ports:
  - name: https
    port: 443
    protocol: TCP
    targetPort: https
  selector:
    k8s-app: metrics-server
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: metrics-server
  namespace: kube-system
spec:
  selector:
    matchLabels:
      k8s-app: metrics-server
  strategy:
    rollingUpdate:
      maxUnavailable: 0
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s-app: metrics-server
    spec:
      containers:
      - args:
        - --cert-dir=/tmp
        - --kubelet-insecure-tls
        - --secure-port=4443
        - --kubelet-preferred-address-types=InternalIP,ExternalIP,Hostname
        - --kubelet-use-node-status-port
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lanson_k8s_images/metrics-server:v0.4.3
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        livenessProbe:
          failureThreshold: 3
          httpGet:
            path: /livez
            port: https
            scheme: HTTPS
          periodSeconds: 10
        name: metrics-server
        ports:
        - containerPort: 4443
          name: https
          protocol: TCP
        readinessProbe:
          failureThreshold: 3
          httpGet:
            path: /readyz
            port: https
            scheme: HTTPS
          periodSeconds: 10
        securityContext:
          readOnlyRootFilesystem: true
          runAsNonRoot: true
          runAsUser: 1000
        volumeMounts:
        - mountPath: /tmp
          name: tmp-dir
      nodeSelector:
        kubernetes.io/os: linux
      priorityClassName: system-cluster-critical
      serviceAccountName: metrics-server
      volumes:
      - emptyDir: {}
        name: tmp-dir
---
apiVersion: apiregistration.k8s.io/v1
kind: APIService
metadata:
  labels:
    k8s-app: metrics-server
  name: v1beta1.metrics.k8s.io
spec:
  group: metrics.k8s.io
  groupPriorityMinimum: 100
  insecureSkipTLSVerify: true
  service:
    name: metrics-server
    namespace: kube-system
  version: v1beta1
  versionPriority: 100

kubectl apply 即可
全部runnning 用
- kubectl top nodes --use-protocol-buffers
- kubectl top pods --use-protocol-buffers

2.3、配置hpa测试

### 测试镜像 registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lanson_k8s_images/php-hpa:latest

##应用的yaml已经做好
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: php-apache
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    run: php-apache
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    run: php-apache
  name: php-apache
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      run: php-apache
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        run: php-apache
    spec:
      containers:
      - image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lanson_k8s_images/php-hpa:latest
        name: php-apache
        ports:
        - containerPort: 80
        resources:
          requests:
            cpu: 200m

##hpa配置 hpa.yaml
apiVersion: autoscaling/v1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: php-apache
spec:
  maxReplicas: 10
  minReplicas: 1
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: php-apache
  targetCPUUtilizationPercentage: 50
  
#3、进行压力测试
kubectl run -i --tty load-generator --image=busybox /bin/sh

#回车然后敲下面的命令
 kubectl run -i --tty load-generator --rm --image=busybox --restart=Never -- /bin/sh -c "while sleep 0.01; do wget -q -O- http://php-apache; done"

3、Canary（金丝雀部署）

3.1、蓝绿部署VS金丝雀部署

蓝绿部署

金丝雀部署

3.2、金丝雀的简单测试

使用这个镜像测试registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lanson_k8s_images/nginx-test 这个镜像docker run 的时候 -e msg=aaaa，访问这个nginx页面就是看到aaaa

步骤原理

准备一个Service，负载均衡Pod
准备版本v1的deploy，准备版本v2的deploy

4、Deployment状态与排错

Deployments | Kubernetes

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**1、比例缩放（Proportional Scaling）**

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