zifuy 的个人笔记

Deployment

Deployment 为 Pod 和 ReplicaSet 提供了一个声明式定义(declarative)方法，用来替代以前的ReplicationController 来方便的管理应用。典型的应用场景包括：

• 定义Deployment来创建Pod和ReplicaSet
• 滚动升级和回滚应用
• 扩容和缩容
• 暂停和继续Deployment

比如一个简单的nginx应用可以定义为

piVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80

扩容：

kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas 10

如果集群支持 horizontal pod autoscaling 的话，还可以为Deployment设置自动扩展：

kubectl autoscale deployment nginx-deployment --min=10 --max=15 --cpu-percent=80

更新镜像也比较简单:

kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.9.1

回滚：

kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment

Deployment 是什么？

Deployment为Pod和Replica Set（下一代Replication Controller）提供声明式更新。

您只需要在 Deployment 中描述您想要的目标状态是什么，Deployment controller 就会帮您将 Pod 和ReplicaSet 的实际状态改变到您的目标状态。您可以定义一个全新的 Deployment 来创建 ReplicaSet 或者删除已有的 Deployment 并创建一个新的来替换。

注意：您不该手动管理由 Deployment 创建的 ReplicaSet，否则您就篡越了 Deployment controller 的职责！

下文罗列了 Deployment 对象中已经覆盖了所有的用例

典型的用例如下：

• 使用Deployment来创建ReplicaSet。ReplicaSet在后台创建pod。检查启动状态，看它是成功还是失败。
• 然后，通过更新Deployment的PodTemplateSpec字段来声明Pod的新状态。这会创建一个新的ReplicaSet，Deployment会按照控制的速率将pod从旧的ReplicaSet移动到新的ReplicaSet中。
• 如果当前状态不稳定，回滚到之前的Deployment revision。每次回滚都会更新Deployment的revision。
• 扩容Deployment以满足更高的负载。
• 暂停Deployment来应用PodTemplateSpec的多个修复，然后恢复上线。
• 根据Deployment 的状态判断上线是否hang住了。
• 清除旧的不必要的 ReplicaSet

假如我们现在想要让 nginx pod 使用nginx:1.9.1的镜像来代替原来的nginx:1.7.9的镜像。

$ kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.9.1

我们可以使用edit命令来编辑 Deployment，修改 .spec.template.spec.containers[0].image ，将nginx:1.7.9 改写成 nginx:1.9.1。

$ kubectl edit deployment/nginx-deployment

查看 rollout 的状态，只要执行：

$ kubectl rollout status deployment/nginx-deployment

检查 Deployment 升级的历史记录

检查 Deployment 的 revision：

$ kubectl rollout history deployment/nginx-deployment

查看单个revision 的详细信息：

$ kubectl rollout history deployment/nginx-deployment --revision=2

使用 --revision参数指定某个历史版本：

$ kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment --to-revision=2

清理 Policy

您可以通过设置.spec.revisonHistoryLimit项来指定 deployment 最多保留多少 revision 历史记录。默认的会保留所有的 revision；如果将该项设置为0，Deployment就不允许回退了。

可以使用以下命令扩容 Deployment：

$ kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas 10

使用以下命令暂停 Deployment：

$ kubectl rollout pause deployment/nginx-deployment

然后更新 Deplyment中的镜像：

$ kubectl set image deploy/nginx nginx=nginx:1.9.1

注意新的 rollout 启动了：

$ kubectl rollout history deploy/nginx

可以进行任意多次更新，例如更新使用的资源：

$ kubectl set resources deployment nginx -c=nginx --limits=cpu=200m,memory=512Mi

Deployment 暂停前的初始状态将继续它的功能，而不会对 Deployment 的更新产生任何影响，只要 Deployment是暂停的。

最后，恢复这个 Deployment，观察完成更新的 ReplicaSet 已经创建出来了：

$ kubectl rollout resume deploy nginx

可以用kubectl rollout status命令查看 Deployment 是否完成。如果 rollout 成功完成，kubectl rollout status将返回一个0值的 Exit Code。

$ kubectl rollout status deploy/nginx
Waiting for rollout to finish: 2 of 3 updated replicas are available...
deployment "nginx" successfully rolled out
$ echo $?
0

假设我们在更新 Deployment 的时候犯了一个拼写错误，将镜像的名字写成了nginx:1.91，而正确的名字应该是nginx:1.9.1：

$ kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.91
deployment "nginx-deployment" image updated

Rollout 将会卡住。

$ kubectl rollout status deployments nginx-deployment
Waiting for rollout to finish: 2 out of 3 new replicas have been updated...

按住 Ctrl-C 停止上面的 rollout 状态监控。

看下创建 Pod，您会看到有两个新的 ReplicaSet 创建的 Pod 处于 ImagePullBackOff 状态，循环拉取镜像。

$ kubectl get pods
NAME                                READY     STATUS             RESTARTS   AGE
nginx-deployment-1564180365-70iae   1/1       Running            0          25s
nginx-deployment-1564180365-jbqqo   1/1       Running            0          25s
nginx-deployment-3066724191-08mng   0/1       ImagePullBackOff   0          6s
nginx-deployment-3066724191-eocby   0/1       ImagePullBackOff   0          6s

注意，Deployment controller会自动停止坏的 rollout，并停止扩容新的 ReplicaSet。

使用 --revision参数指定某个历史版本：

$ kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment --to-revision=2

Label selector 更新

我们通常不鼓励更新 label selector，我们建议事先规划好您的 selector。

任何情况下，只要您想要执行 label selector 的更新，请一定要谨慎并确认您已经预料到所有可能因此导致的后果。

• 增添 selector 需要同时在 Deployment 的 spec 中更新新的 label，否则将返回校验错误。此更改是不可覆盖的，这意味着新的 selector 不会选择使用旧 selector 创建的 ReplicaSet 和 Pod，从而导致所有旧版本的 ReplicaSet 都被丢弃，并创建新的 ReplicaSet。
• 更新 selector，即更改 selector key 的当前值，将导致跟增添 selector 同样的后果。
• 删除 selector，即删除 Deployment selector 中的已有的 key，不需要对 Pod template label 做任何更改，现有的 ReplicaSet 也不会成为孤儿，但是请注意，删除的 label 仍然存在于现有的 Pod 和 ReplicaSet 中。

DaemonSet

DaemonSet 确保全部（或者一些）Node 上运行一个 Pod 的副本。当有 Node 加入集群时，也会为他们新增一个 Pod 。当有 Node 从集群移除时，这些 Pod 也会被回收。删除 DaemonSet 将会删除它创建的所有 Pod。

使用 DaemonSet 的一些典型用法：

• 运行集群存储 daemon，例如在每个 Node 上运行 glusterd、ceph。
• 在每个 Node 上运行日志收集 daemon，例如fluentd、logstash。
• 在每个 Node 上运行监控 daemon，例如 Prometheus Node Exporter、collectd、Datadog 代理、New Relic 代理，或 Ganglia gmond。

一个简单的用法是，在所有的 Node 上都存在一个 DaemonSet，将被作为每种类型的 daemon 使用。 一个稍微复杂的用法可能是，对单独的每种类型的 daemon 使用多个 DaemonSet，但具有不同的标志，和/或对不同硬件类型具有不同的内存、CPU要求。

ReplicaSet

ReplicationController用来确保容器应用的副本数始终保持在用户定义的副本数，即如果有容器异常退出，会自动创建新的Pod来替代；而如果异常多出来的容器也会自动回收。

在新版本的Kubernetes中建议使用ReplicaSet来取代ReplicationController。ReplicaSet跟ReplicationController没有本质的不同，只是名字不一样，并且ReplicaSet支持集合式的selector。

虽然ReplicaSet可以独立使用，但一般还是建议使用 Deployment 来自动管理ReplicaSet，这样就无需担心跟其他机制的不兼容问题（比如ReplicaSet不支持rolling-update但Deployment支持）。

StatefulSet

StatefulSet 作为 Controller 为 Pod 提供唯一的标识。它可以保证部署和 scale 的顺序

StatefulSet是为了解决有状态服务的问题（对应Deployments和ReplicaSets是为无状态服务而设计），其应用场景包括：

• 稳定的持久化存储，即Pod重新调度后还是能访问到相同的持久化数据，基于PVC来实现
• 稳定的网络标志，即Pod重新调度后其PodName和HostName不变，基于Headless Service（即没有Cluster IP的Service）来实现
• 有序部署，有序扩展，即Pod是有顺序的，在部署或者扩展的时候要依据定义的顺序依次依次进行（即从0到N-1，在下一个Pod运行之前所有之前的Pod必须都是Running和Ready状态），基于init containers来实现
• 有序收缩，有序删除（即从N-1到0）

从上面的应用场景可以发现，StatefulSet由以下几个部分组成：

• 用于定义网络标志（DNS domain）的Headless Service
• 用于创建PersistentVolumes的volumeClaimTemplates
• 定义具体应用的StatefulSet

StatefulSet 适用于有以下某个或多个需求的应用：

• 稳定，唯一的网络标志。
• 稳定，持久化存储。
• 有序，优雅地部署和 scale。
• 有序，优雅地删除和终止。
• 有序，自动的滚动升级。

下面的示例中描述了 StatefulSet 中的组件。

• 一个名为 nginx 的 headless service，用于控制网络域。
• 一个名为 web 的 StatefulSet，它的 Spec 中指定在有 3 个运行 nginx 容器的 Pod。
• volumeClaimTemplates 使用 PersistentVolume Provisioner 提供的 PersistentVolumes 作为稳定存储。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx
---
apiVersion: apps/v1beta1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
spec:
  serviceName: "nginx"
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - name: nginx
        image: gcr.io/google_containers/nginx-slim:0.8
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
      annotations:
        volume.beta.kubernetes.io/storage-class: anything
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

# 扩容
$ kubectl scale statefulset web --replicas=5

# 缩容
$ kubectl patch statefulset web -p '{"spec":{"replicas":3}}'

# 镜像更新（目前还不支持直接更新image，需要patch来间接实现）
$ kubectl patch statefulset web --type='json' -p='[{"op": "replace", "path": "/spec/template/spec/containers/0/image", "value":"gcr.io/google_containers/nginx-slim:0.7"}]'

# 删除StatefulSet和Headless Service
$ kubectl delete statefulset web
$ kubectl delete service nginx

# StatefulSet删除后PVC还会保留着，数据不再使用的话也需要删除
$ kubectl delete pvc www-web-0 www-web-1

Job

CornJob

StaticPods