K8s进阶之Deployment的更新&回滚

更新概述

更新指的是对 Deployment 所管理应用的配置、镜像版本等进行修改并应用到集群中的过程。通过更新 Deployment，你能够实现应用功能的升级、修复漏洞、调整资源分配等操作。
更新触发条件

• 镜像版本变更：当需要更新应用的功能或修复已知问题时，通常会使用新的镜像版本。例如，从 nginx:1.14.2 更新到nginx:1.16.1。
  
• 配置参数修改：调整应用的环境变量、资源请求与限制等配置信息。比如，增加容器的内存限制。
  
• Pod 模板变更：对 Pod 模板中的标签、注解等元数据进行修改。
  

Deployment的更新策略

滚动更新（RollingUpdate）

这是 Deployment 的默认更新策略，能够实现零停机更新。它通过逐步替换 Pod 来完成更新，始终保持一定数量的 Pod 在运行，从而确保服务在整个更新过程中都可用。
RollingUpdate工作原理

• 创建新的 ReplicaSet，使用新的 Pod 模板。
  
• 逐步减少旧 ReplicaSet 的 Pod 数量，同时增加新 ReplicaSet 的 Pod 数量。
  
• 每个新 Pod 创建后，只有通过健康检查（Readiness Probe）后，才会将旧 Pod 终止。
  

实现方式

通过定义strategy字段来实现，而strategy字段下有两个核心字段：

• maxUnavailable：定义在更新过程中，允许不可用的 Pod 的最大数量或百分比。默认值为 25%。
  
• maxSurge：定义在更新过程中，允许创建的超过期望副本数的 Pod 的最大数量或百分比。默认值为 25%。
  

重新创建（Recreate）

这种策略会先删除所有旧的 Pod，然后一次性创建所有新的 Pod。更新期间服务会有短暂不可用，因此适用于开发环境或可以容忍短暂中断的场景
Deployment之滚动更新（RollingUpdate）实现

这是 Deployment 的默认更新策略，能够实现零停机更新。它通过逐步替换 Pod 来完成更新，始终保持一定数量的 Pod 在运行，从而确保服务在整个更新过程中都可用。
定义一个旧版本应用

首先创建一个Depoyment，定义Pod的镜像为nginx:1.14.1，然后将nginx的镜像版本升级为nginx:1.16.1

1. ## 定义资源文件
2. [root@master01 ~/deploy]# cat deploy-nginx.yaml
3. apiVersion: apps/v1
4. kind: Deployment
5. metadata:
6.   name: deployment-nginx
7.   namespace: default
8. spec:
9.   # 定义更新策略
10.   strategy:
11.     # 指定类型为RollingUpdate（滚动更新）
12.     type: RollingUpdate
13.     # 当更新策略类型为RollingUpdate时，才会定义该字段，否则会报错
14.     rollingUpdate:
15.       # 定义创建的超过期望副本数的 Pod 的最大数量，这里设置为3，表示最大会创建13个Pod数量
16.       maxSurge: 3
17.       # 定义允许不可用的 Pod 的最大数量，这里设置为2，表示最大不可用的Pod数量为2
18.       maxUnavailable: 2
19.   replicas: 10
20.   selector:
21.     matchLabels:
22.       app: nginx
23.   template:
24.     metadata:
25.       name: pod-nginx
26.       labels:
27.         app: nginx
28.     spec:
29.       containers:
30.       - name: container-nginx
31.         image: nginx:1.14.1
32.       restartPolicy: Always
33. # 创建deploy
34. [root@master01 ~/deploy]# kubectl apply -f deploy-nginx.yaml
35. deployment.apps/deployment-nginx created
37. # 查看对应的资源创建情况
38. [root@master01 ~/deploy]# kubectl get deploy
39. NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
40. deployment-nginx   10/10   10           10          6s
41. [root@master01 ~/deploy]# kubectl get rs
42. NAME                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
43. deployment-nginx-6d84458cd8   10        10        10      11s
44. [root@master01 ~/deploy]# kubectl get po | grep deploy
45. deployment-nginx-6d84458cd8-2km57   1/1     Running            0               18s
46. deployment-nginx-6d84458cd8-dqtsf   1/1     Running            0               18s
47. deployment-nginx-6d84458cd8-dtsx7   1/1     Running            0               18s
48. deployment-nginx-6d84458cd8-fr5zg   1/1     Running            0               18s
49. deployment-nginx-6d84458cd8-hcxz4   1/1     Running            0               18s
50. deployment-nginx-6d84458cd8-jm68h   1/1     Running            0               18s
51. deployment-nginx-6d84458cd8-nt8zw   1/1     Running            0               18s
52. deployment-nginx-6d84458cd8-pjkmd   1/1     Running            0               18s
53. deployment-nginx-6d84458cd8-tvxxh   1/1     Running            0               18s
54. deployment-nginx-6d84458cd8-x7vls   1/1     Running            0               18s

复制代码

更新至新版本应用

触发更新Deployment有两种方式：

• 通过kubectl set来触发（不推荐）
  语法：
  

1. kubectl set image <type-name> <container-name>=<image:tag>
3. 参数说明：
4. type-name：指定类型的名称，对应的metadata中的name字段，例如deployment/deploy-nginx
5. container-name：容器名称，对应的是containers的name字段，例如nginx
6. image:tag：表示要更新的镜像及版本

复制代码

示例：

1. kubectl set image deployment/deploy-nginx container-nginx=nginx:1.16.1

复制代码

• 通过修改资源配置文件来触发（推荐）
  

我们这里修改其资源配置文件来触发

1. # 修改配置文件
2. [root@master01 ~/deploy]# cat deploy-nginx.yaml
3. apiVersion: apps/v1
4. kind: Deployment
5. metadata:
6.   name: deployment-nginx
7.   namespace: default
8. spec:
9.   # 定义更新策略
10.   strategy:
11.     # 指定类型为RollingUpdate（滚动更新）
12.     type: RollingUpdate
13.     # 当更新策略类型为RollingUpdate时，才会定义该字段，否则会报错
14.     rollingUpdate:
15.       # 定义创建的超过期望副本数的 Pod 的最大数量，这里设置为3，表示最大会创建13个Pod数量
16.       maxSurge: 3
17.       # 定义允许不可用的 Pod 的最大数量，这里设置为2，表示最大不可用的Pod数量为2
18.       maxUnavailable: 2
19.   replicas: 10
20.   selector:
21.     matchLabels:
22.       app: nginx
23.   template:
24.     metadata:
25.       name: pod-nginx
26.       labels:
27.         app: nginx
28.     spec:
29.       containers:
30.       - name: container-nginx
31.         # 更新镜像版本为1.16.1
32.         image: nginx:1.16.1
33.       restartPolicy: Always
35. # 重新应用它
36. [root@master01 ~/deploy]# kubectl apply -f deploy-nginx.yaml
37. deployment.apps/deployment-nginx configured

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查看一下Pod及ReplicaSet的变化

查看Pod的变化

1. # 第一次查看Pod，发现一共有13个Pod。
2. # 其中超出预期值为3个，我们定义的副本数量为10，maxSurge的值为3
3. # 其中可用的Pod数量为8个（也就是不可用的Pod数量为2个，对应的maxUnavailable设置）
4. # 通过AGE字段发现，旧版本的Pod依旧存在
5. [root@master01 ~/deploy]# kubectl get po | grep deploy
6. NAME                               READY   STATUS             RESTARTS           AGE
7. deployment-nginx-6d84458cd8-2km57   1/1     Running             0                17m
8. deployment-nginx-6d84458cd8-dqtsf   1/1     Running             0                17m
9. deployment-nginx-6d84458cd8-fr5zg   1/1     Running             0                17m
10. deployment-nginx-6d84458cd8-hcxz4   1/1     Running             0                17m
11. deployment-nginx-6d84458cd8-jm68h   1/1     Running             0                17m
12. deployment-nginx-6d84458cd8-pjkmd   1/1     Running             0                17m
13. deployment-nginx-6d84458cd8-tvxxh   1/1     Running             0                17m
14. deployment-nginx-6d84458cd8-x7vls   1/1     Running             0                17m
15. deployment-nginx-d8898b99d-5pxt8    0/1     ContainerCreating   0                7s
16. deployment-nginx-d8898b99d-7z4pf    0/1     ContainerCreating   0                7s
17. deployment-nginx-d8898b99d-gttz8    0/1     ContainerCreating   0                7s
18. deployment-nginx-d8898b99d-j55fp    0/1     ContainerCreating   0                7s
19. deployment-nginx-d8898b99d-jfpdt    0/1     ContainerCreating   0                7s
22. # 最终查看Pod，发现Pod的最终数量为10，且全部更新成功（通过AGE字段查看）
23. [root@master01 ~/deploy]# kubectl get po | grep deploy
24. NAME                               READY   STATUS             RESTARTS          AGE
25. deployment-nginx-d8898b99d-2szcx   1/1     Running            0                 18s
26. deployment-nginx-d8898b99d-5pxt8   1/1     Running            0                 37s
27. deployment-nginx-d8898b99d-7k44g   1/1     Running            0                 17s
28. deployment-nginx-d8898b99d-7z4pf   1/1     Running            0                 37s
29. deployment-nginx-d8898b99d-gttz8   1/1     Running            0                 37s
30. deployment-nginx-d8898b99d-j55fp   1/1     Running            0                 37s
31. deployment-nginx-d8898b99d-jfpdt   1/1     Running            0                 37s
32. deployment-nginx-d8898b99d-kdf7x   1/1     Running            0                 16s
33. deployment-nginx-d8898b99d-lvpsw   1/1     Running            0                 19s
34. deployment-nginx-d8898b99d-zfxkf   1/1     Running            0                 15s

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查看ReplicaSet的变化：

1. # 发现有两个rs资源，其中deployment-nginx-6d84458cd8是旧版本的rs，它的副本数量为0
2. # deployment-nginx-d8898b99d是新版本的rs，它的副本数量为10，就这可以验证deploy滚动更新是基于rs来实现的
3. [root@master01 ~/deploy]# kubectl get rs
4. NAME                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
5. deployment-nginx-6d84458cd8   0         0         0       25m
6. deployment-nginx-d8898b99d    10        10        10      8m46s

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Deployment之重新创建（Recreate）实现

这种策略会先删除所有旧的 Pod，然后一次性创建所有新的 Pod。更新期间服务会有短暂不可用，因此适用于开发环境或可以容忍短暂中断的场景
定义一个旧版本应用

首先创建一个Depoyment，定义Pod的镜像为tomcat:8.0，然后将tomcat的镜像版本升级为tomcat:9.0

1. ## 定义资源文件
2. [root@master01 ~/deploy]# cat deploy-tomcat.yaml
3. apiVersion: apps/v1
4. kind: Deployment
5. metadata:
6.   name: deployment-tomcat
7.   namespace: default
8. spec:
9.   # 定义更新策略
10.   strategy:
11.     # 指定类型为Recreate（重新创建）
12.     type: Recreate
13.   replicas: 10
14.   selector:
15.     matchLabels:
16.       app: tomcat
17.   template:
18.     metadata:
19.       name: pod-tomcat
20.       labels:
21.         app: tomcat
22.     spec:
23.       containers:
24.       - name: container-tomcat
25.         image: tomcat:8.0
26.       restartPolicy: Always
28. # 应用它：
29. [root@master01 ~/deploy]# kubectl apply -f deploy-tomcat.yaml
30. deployment.apps/deployment-tomcat created

复制代码

查看pod

1. [root@master01 ~/deploy]# kubectl get po
2. NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
3. deployment-tomcat-85c65466c5-7vsms   1/1     Running   0          84s
4. deployment-tomcat-85c65466c5-bh9v9   1/1     Running   0          84s
5. deployment-tomcat-85c65466c5-bvhs9   1/1     Running   0          84s
6. deployment-tomcat-85c65466c5-czdsb   1/1     Running   0          84s
7. deployment-tomcat-85c65466c5-glq5m   1/1     Running   0          84s
8. deployment-tomcat-85c65466c5-k6xk7   1/1     Running   0          84s
9. deployment-tomcat-85c65466c5-mw8wz   1/1     Running   0          84s
10. deployment-tomcat-85c65466c5-tqtzb   1/1     Running   0          84s
11. deployment-tomcat-85c65466c5-wftgj   1/1     Running   0          84s
12. deployment-tomcat-85c65466c5-xxv2p   1/1     Running   0          84s

复制代码

更新至新版本应用

修改资源配置文件

1. [root@master01 ~/deploy]# cat deploy-tomcat.yaml
2. apiVersion: apps/v1
3. kind: Deployment
4. metadata:
5.   name: deployment-tomcat
6.   namespace: default
7. spec:
8.   # 定义更新策略
9.   strategy:
10.     # 指定类型为Recreate（重新创建）
11.     type: Recreate
12.   replicas: 10
13.   selector:
14.     matchLabels:
15.       app: tomcat
16.   template:
17.     metadata:
18.       name: pod-tomcat
19.       labels:
20.         app: tomcat
21.     spec:
22.       containers:
23.       - name: container-tomcat
24.         # 镜像版本更新至9.0
25.         image: tomcat:9.0
26.       restartPolicy: Always
28. # 重新应用资源文件
29. [root@master01 ~/deploy]# kubectl apply -f deploy-tomcat.yaml
30. deployment.apps/deployment-tomcat configured

复制代码

查看ReplicaSet及Pod的变化

查看Pod

1. # 发现Pod全部处于ContainerCreating的状态，且没有一个处于Ready，验证了Recreate是将Pod全部删除然后重新创建
2. [root@master01 ~/deploy]# kubectl get po
3. NAME                                 READY   STATUS              RESTARTS   AGE
4. deployment-tomcat-7ddf96c4d8-4dcmh   0/1     ContainerCreating   0          6s
5. deployment-tomcat-7ddf96c4d8-4w8dd   0/1     ContainerCreating   0          6s
6. deployment-tomcat-7ddf96c4d8-8z95r   0/1     ContainerCreating   0          6s
7. deployment-tomcat-7ddf96c4d8-9dgph   0/1     ContainerCreating   0          6s
8. deployment-tomcat-7ddf96c4d8-9wgr4   0/1     ContainerCreating   0          6s
9. deployment-tomcat-7ddf96c4d8-kt7nw   0/1     ContainerCreating   0          6s
10. deployment-tomcat-7ddf96c4d8-lrgfm   0/1     ContainerCreating   0          6s
11. deployment-tomcat-7ddf96c4d8-mpmb9   0/1     ContainerCreating   0          6s
12. deployment-tomcat-7ddf96c4d8-vvbtb   0/1     ContainerCreating   0          6s
13. deployment-tomcat-7ddf96c4d8-w8knq   0/1     ContainerCreating   0          6s

复制代码

查看ReplicaSet

1. [root@master01 ~/deploy]# kubectl get rs
2. NAME                           DESIRED   CURRENT   READY   AGE
3. deployment-tomcat-7ddf96c4d8   10        10        10      27s
4. deployment-tomcat-85c65466c5   0         0         0       4m

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回滚概述

回滚是指在更新过程中出现问题（如应用崩溃、功能异常等）时，将 Deployment 恢复到之前某个稳定版本的操作。Kubernetes 会记录 Deployment 的每次更新历史，方便你随时回滚到指定版本。
回滚也可以理解成Deployment的更新，回滚也会按照我们资源配置文件中相关的配置来进行更新Pod。
回滚操作

• 查看更新历史：使用 kubectl rollout history deployment  命令查看 Deployment 的更新历史，每个更新都会有一个对应的版本号（Revision）。
  
• 回滚到上一个版本：使用 kubectl rollout undo deployment  命令将 Deployment 回滚到上一个稳定版本。
  
• 回滚到指定版本：使用 kubectl rollout undo deployment  --to-revision= 命令将 Deployment 回滚到指定的版本号。
  
• 验证回滚结果：使用 kubectl rollout status  命令查看回滚后的状态，确保回滚操作成功。
  

回滚示例

以上面Tomcat的为例，将版本回滚至8.0
查看要回滚的Deployment

1. [root@master01 ~/deploy]# kubectl get deploy
2. NAME                READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
3. deployment-tomcat   10/10   10           10          9m46s

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查看历史版本

在 kubectl rollout history 命令的输出里，版本号越大就代表是越新的版本

1. [root@master01 ~/deploy]# kubectl rollout history deploy/deployment-tomcat
2. deployment.apps/deployment-tomcat
3. #版本      #变更的原因
4. REVISION  CHANGE-CAUSE
5. 1         <none>  #旧版本
6. 2         <none>  #新版本

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回滚到指定的版本

1. [root@master01 ~/deploy]# kubectl rollout undo deployment deployment-tomcat --to-revision=1
2. deployment.apps/deployment-tomcat rolled back

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查看回滚的结果

1. [root@master01 ~/deploy]# kubectl rollout status deploy deployment-tomcat
2. deployment "deployment-tomcat" successfully rolled out

复制代码

查看Pod

1. [root@master01 ~/deploy]# kubectl get po
2. NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
3. deployment-tomcat-85c65466c5-5xbcn   1/1     Running   0          42s
4. deployment-tomcat-85c65466c5-7tb56   1/1     Running   0          42s
5. deployment-tomcat-85c65466c5-dpklc   1/1     Running   0          42s
6. deployment-tomcat-85c65466c5-k8sd6   1/1     Running   0          42s
7. deployment-tomcat-85c65466c5-m5kqt   1/1     Running   0          42s
8. deployment-tomcat-85c65466c5-rlvrz   1/1     Running   0          42s
9. deployment-tomcat-85c65466c5-szczs   1/1     Running   0          42s
10. deployment-tomcat-85c65466c5-vt89t   1/1     Running   0          42s
11. deployment-tomcat-85c65466c5-xrct9   1/1     Running   0          42s
12. deployment-tomcat-85c65466c5-xtpt6   1/1     Running   0          42s

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