水平扩展和伸缩

正值流量高峰期，如何快速添加一个或几个web服务器呢？流量高峰期过去以后，又如何减少几个web服务器呢？

假设目前只有两台服务器，一台部署了web服务器，一台部署了其他业务，如何保证web服务器崩溃以后，还能够提供web服务呢？

在本文中，tomcat服务指的是一个pod中只有一个tomcat容器，在kubernetes集群中，deployment对象就是用来做这样一件事情。以tomcat服务为例子，deployment可以保证tomcat服务的个数，集群中某一部署tomcat服务的服务器崩溃了，集群中tomcat服务的个数依然不变。

假设，我们创建创建了一个要求tomcat的pod的个数为2的deployment对象。如下图所示。此时，kubernetes就会定时检测集群中tomcat的pod的状态，比如pod中tomcat是否正常运行，tomcat所在主机是否正常。然后根据返回的结果，进行下一步操作。若woker1上的tomcat出现问题，则deployment就会在合适的节点上重新开启一个tomcat的pod。（重新开启的意思是将worker1上的tomcat的pod删除，然后再worker3上新建一个）

deployment.png

# 保持集群中tomcat的个数为2
# 集群环境 一个master两个worker
[root@master deployment]# cat deployment1.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: tomcat-deployment
  labels:
    app: tomcat
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: deployment-tomcat
  template:
    metadata:
      labels:
        app: deployment-tomcat
    spec:
      containers:
      - name: tomcat
        image: tomcat
        ports:
        - containerPort: 8080
# kubectl get deployments -o wide
NAME                READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE
tomcat-deployment   2/2     2            2 
# kubectl get pods -o wide
NAME                                 READY   STATUS               RESTARTS   AGE     IP           NODE
tomcat-deployment-74d7b749f7-tvszz   1/1     Running              0          2m4s    10.44.0.32   worker1
tomcat-deployment-74d7b749f7-cjnt8   1/1     Running              0          2m4s    10.36.0.2    compute1
# kubectl delete pod tomcat-deployment-74d7b749f7-tvszz   # 删除一个tomcat的pod，看看集群中tomcat的pod个数
# kubectl get pods -o wide  # 发现又有一个新的被创建了
NAME                                 READY   STATUS               RESTARTS   AGE     IP           NODE
tomcat-deployment-74d7b749f7-n7mtb   1/1     Running              0          4m49s   10.44.0.32   worker1
tomcat-deployment-74d7b749f7-cjnt8   1/1     Running              0          2m4s    10.36.0.2    compute1

滚动更新

对于水平伸缩和扩展的功能，replica set和replica controller就可以完成了（自行百度），而 deployment对象通过对replicat set上进一步封装，实现了滚动更新的能力

上一个案例中，tomcat默认拉取的是最新版本的镜像，现在发现有漏洞，我们要立即将降低的tomcat的版本，该怎么办呢？

我们可以帮deployment的yaml文件执行kubectl delete -f deployment.yaml把tomcat服务给删除，然后重现编写旧版本的tomcat就可以了。所付出的代价就是稍微停止那么一下下web服务

现在要做的就是修改目前deployment中tomcat的版本，就可以完成下降tomcat的版本，对于用户来说该访问的web服务继续可以访问。

如下图所示，在执行滚动更新的时候，worker上的tomcat由版本下降到tomcat:7x版本的时候（下降版本指的是将之前的pod给删除掉，然后创建一个新的pod），此时所有对tomcat的请求都会由worker2上的来负责。当worker2上的tomcat版本下降的时候，此时的请求又会由worker1上已经更新后的tomcat负责。最后两个tomcat都完成更新。

deployment.jpg

# 对上面的版本进行更新
[root@master deployment]# cat deployment.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: tomcat-deployment
  labels:
    app: tomcat
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: deployment-tomcat
  template:
    metadata:
      labels:
        app: deployment-tomcat
    spec:
      containers:
      - name: tomcat
        image: tomcat:7.0.92
        ports:
        - containerPort: 8080
# kubectl apply -f deployment3.yaml 
deployment.apps/tomcat-deployment configured
[root@master deployment]# kubectl get deployment -o wide
NAME                READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS   IMAGES          SELECTOR
tomcat-deployment   2/2     1            2           14m   tomcat       tomcat:7.0.92   app=deployment-tomcat
# 可以看到UP-TO-DATE字段为1表示的是已经完成更新的pod的数量，在本例子中为2则完成更新
# kubectl describe deployment tomcat-deployment
RollingUpdateStrategy:  25% max unavailable, 25% max surge  # 这个字段表示更新的策略
Events:
  Type    Reason             Age   From                   Message
  ----    ------             ----  ----                   -------
  Normal  ScalingReplicaSet  14m   deployment-controller  Scaled up replica set tomcat-deployment-74d7b749f7 to 2
  Normal  ScalingReplicaSet  38s   deployment-controller  Scaled up replica set tomcat-deployment-785f4d6fc9 to 1
  Normal  ScalingReplicaSet  3s    deployment-controller  Scaled down replica set tomcat-deployment-74d7b749f7 to 1
  Normal  ScalingReplicaSet  3s    deployment-controller  Scaled up replica set tomcat-deployment-785f4d6fc9 to 2
# 发现deployment是对replica set对象做的操作
# kubectl get pods -o wide
NAME                                 READY   STATUS               RESTARTS   AGE     IP           NODE
tomcat-deployment-74d7b749f7-r9db4   0/1     Terminating          0          14m     10.36.0.2    compute1
tomcat-deployment-785f4d6fc9-77hzb   1/1     Running              0          17s     10.44.0.32   worker1
tomcat-deployment-785f4d6fc9-nzfds   1/1     Running              0          52s     10.36.0.4    compute1
# kubectl describe pod tomcat-deployment-785f4d6fc9-77hzb
    Image:          tomcat:7.0.92
# 通过对pod的终止，然后创建新的tomcat镜像的pod完成了更新操作
# kubectl get deployment
NAME                READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
tomcat-deployment   2/2     2            2           16m
# up-to-date字段为2表示目前已经完成更新操作