k8s之Deployment

news2024/11/26 9:41:51

写在前面

本文一起看下Deployment API对象，该对象的作用是保证POD的高可用，即保证POD的可用数量一直维持在某个期望状态中，比如期望状态是有3个POD，当有一个POD意外终止时，则会自动再启动一个新POD，所以Deployment和POD之间是一种松散的引用关系，另外被引用的POD也可能被负载均衡组件引用，所以并非专属于Deployment，这点不同于Job和CronJob，Job和CronJob同POD是一种强绑定的关系，POD只为Job或CronJob所用。下面我们一起来看下。

1：创建Deployment

首先生成yaml模板，如下：

dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ export out="--dry-run=client -o yaml" && kubectl create deploy ngx-dep --image=nginx:alpine $out
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  creationTimestamp: null
  labels:
    app: ngx-dep
  name: ngx-dep
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: ngx-dep
  strategy: {}
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        app: ngx-dep
    spec:
      containers:
      - image: nginx:alpine
        name: nginx
        resources: {}
status: {}

修改完善后如下：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: ngx-dep
  name: ngx-dep
  
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: ngx-dep
      
  template:
    metadata:
      labels:
        app: ngx-dep
    spec:
      containers:
      - image: nginx:alpine
        name: nginx

主要字段：

selector：用来选择要管理的POD，类似于spring的<bean ref=""/>中的ref，但是这里是通过labels.app选择
replicas：POD的副本数量，即POD的期望状态，如果是2则代表必须有2个POD

对于selector比较绕，可以参考下图：

在这里插入图片描述

apply应用：

dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl apply -f deploy.yml 
deployment.apps/ngx-dep created

查看：

dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl get deploy
NAME      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
ngx-dep   2/2     2            2           20s

看下主要信息，READY表示正常POD和期望POD信息，格式是正常POD数/期望POD数,UP-TO-DATE是部署完成的POD数（部署完成不一定健康，如内部应用不可用），AVAILABEL是健康的POD数（可正常对外提供服务），AGE是从apply完成到当前经过的时间。看下内部的POD：

dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl get pod
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
ngx-dep-bfbb5f64b-ds78j   1/1     Running   0          6s
ngx-dep-bfbb5f64b-xr6gw   1/1     Running   0          6s

主要看下POD的NAME命名规则，规则是deployment API对象的name-POD模板哈希值-5位随机字符串，直接对号入座即可。

2：期望状态测试

前面我们提到了Deployment会维护POD数量在一个期望的状态，此时我们的期望状态是2，为了方便对比，先看下当前的状态：

dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl get pod
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
ngx-dep-bfbb5f64b-ds78j   1/1     Running   0          6s
ngx-dep-bfbb5f64b-xr6gw   1/1     Running   0          6s

此时有2个PDO,ds78j，ds78j，然后我们模拟误删除ds78j:

dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl delete pod ngx-dep-bfbb5f64b-ds78j && kubectl get pod ## 这里使用&& kubectl get pod是为了快速看到创建中的新POD
pod "ngx-dep-bfbb5f64b-chqhp" deleted
NAME                      READY   STATUS              RESTARTS   AGE
ngx-dep-bfbb5f64b-ds78j   1/1     Running             0          12m
ngx-dep-bfbb5f64b-lvdgz   0/1     ContainerCreating   0          1s ## 新创建的POD，此时容器创建中
dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl get pod 
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
ngx-dep-bfbb5f64b-ds78j   1/1     Running   0          13m
ngx-dep-bfbb5f64b-lvdgz   1/1     Running   0          42s

可以看到很快就新建一个POD并进入状态ContainerCreating，并很快创建完成进入RUNNING状态，到了2这个期望状态，不得不说真的很强。

3：扩容测试

扩容也比较简单，直接使用kubectl scale --replicas=新POD数，如从2变为3,如下：

dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl scale --replicas=3 deploy ngx-dep
deployment.apps/ngx-dep scaled
dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl get pod
NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
ngx-dep-bfbb5f64b-ds78j   1/1     Running   0          16m
ngx-dep-bfbb5f64b-lvdgz   1/1     Running   0          3m43s
ngx-dep-bfbb5f64b-vj9qk   1/1     Running   0          3s

可以看到POD的个数就变成3了。但是这种方式只是临时的，如果是重新apply的话，又会变回去，所以最好的办法是直接修改yaml文件，然后重新apply，但如果是线上应急的话，也可以临时采用这种方法，总之，具体情况具体分析，灵活应对。

写在后面

多知道一点

1：Deployment只能用于无状态服务，因为会随时老的退出，增加新的，对于有状态服务，如redis，kafka，es等不能使用Deployment，不然会造成数据丢失
2：Deployment用来处理无状态在线业务，和Job，CronJob处理离线业务相对应
3：Deployment仅仅负责维持POD在一个期望的状态，不具备负载均衡等功能，这符合单一职责的原则，其它功能k8s提供了对应的其它API对象，如负载均衡提供了Ingress
4：如果发现POD处于异常状态，如一直PENDING，则可执行kubectl describe pod <pod名> -n <namespace>定位问题
5：可以根据POD的label来过滤POD，支持使用==、!=、in、notin等表达式，如下：
    dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl get pod -l 'app in (ngx, nginx, ngx-dep)'
    NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    ngx-dep-bfbb5f64b-ds78j   1/1     Running   0          19m
    ngx-dep-bfbb5f64b-lvdgz   1/1     Running   0          6m44s
    ngx-dep-bfbb5f64b-vj9qk   1/1     Running   0          3m4s
    dongyunqi@mongodaddy:~/k8s$ kubectl get pod -l 'app=ngx-dep'
    NAME                      READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    ngx-dep-bfbb5f64b-ds78j   1/1     Running   0          20m
    ngx-dep-bfbb5f64b-lvdgz   1/1     Running   0          7m22s
    ngx-dep-bfbb5f64b-vj9qk   1/1     Running   0          3m42s