K8S 实战（四）| 控制器 Deployment

前言

上一节说到直接创建的 Pod 没有自愈功能。

使用控制器创建的 Pod 才能故障自愈，那么什么是控制器呢。

可以这么理解，容器是光秃秃的箱子，Pod 把箱子进行了包装以方便 K8S 挂载。

那么 K8S 一次挂载几个 Pod，如何挂载，这些信息都由控制器来指定和管理。

控制器包含很多种，本节实践 Deployment 控制器。

更新历史

• 20200601 - 初稿 - 左程立
• 原文地址 - https://blog.zuolinux.com/2020/06/01/about-controller-deployment.html

Deployment 控制器

我们通过 Deployment 控制器来发布 Pod

# cat nginx.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  replicas: 2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.7.9
        ports:
        - containerPort: 80

该例中：

• 创建名为 nginx-deployment 的控制器，metadata.name 指定

• 创建 2 个复制的 Pod，spec.replicas 指定

• spec.selector 指定 Deployment 如何选择管理的 Pod

• spec.template.metadata.lables 指定了 Pod 的标签

• spec.template.spec.containers 指定了容器的相关信息

发布 Deployment

[root@master01 ~]# kubectl apply -f nginx.yaml 

查看 Deployment

[root@master01 ~]# kubectl get deployment
NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
nginx-deployment   2/2     2            2           36m

查看副本情况

[root@master01 ~]# kubectl get rs
NAME                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
nginx-deployment-5bf87f5f59   2         2         2       39m

DESIRED 期望状态
CURRENT 实际状态

查看 Pod 信息

[root@master01 ~]# kubectl get pods --show-labels
NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
nginx-deployment-5bf87f5f59-4phlc   1/1     Running   0          40m   app=nginx,pod-template-hash=5bf87f5f59
nginx-deployment-5bf87f5f59-jrzxj   1/1     Running   0          40m   app=nginx,pod-template-hash=5bf87f5f59

参数 pod-template-hash=5bf87f5f59 的意义：
通过对 ReplicaSet 的 PodTemplate 进行哈希处理，确保 Deployment 的子 ReplicaSets 不重叠冲突。

控制器工作原理

控制器始终处于无限循环中，获取所管理对象的期望状态和实际状态。

在上面的 nginx.yaml 例子中：

• replicas: 2 是 Pod 的期望状态

• Deployment 控制器不断的从 ETCD 中获取目前 Pod 的实际状态

• 如果实际状态小于2，那么创建新的 Pod，如果实际状态大于2，那么删除多余的 Pod

在 github 的 kubernetes/kubernetes/tree/master/pkg/controller 目录下，包含了 K8S 的各种控制器，Deployment 是其中的一种。

更新

更改 nginx.yaml 的 spec.template 中内容即可
如更新 image: nginx:1.7.9 为 image: nginx:1.9.1
然后 kubectl apply -f nginx.yaml

回滚

查看历史版本

[root@master01 ~]# kubectl rollout history deployment.v1.apps/nginx-deployment
deployment.apps/nginx-deployment 
REVISION  CHANGE-CAUSE
1         <none>
2         <none>
3         <none>

查看详细修改记录

[root@master01 ~]# kubectl rollout history deployment.v1.apps/nginx-deployment --revision=1
deployment.apps/nginx-deployment with revision #1
Pod Template:
  Labels:       app=nginx
        pod-template-hash=5b6f47948
  Containers:
   nginx:
    Image:      nginx:1.7.8
    Port:       80/TCP
    Host Port:  0/TCP
    Environment:        <none>
    Mounts:     <none>
  Volumes:      <none>

[root@master01 ~]# kubectl rollout history deployment.v1.apps/nginx-deployment --revision=2
deployment.apps/nginx-deployment with revision #2
Pod Template:
  Labels:       app=nginx
        pod-template-hash=678645bf77
  Containers:
   nginx:
    Image:      nginx:1.9.1
    Port:       80/TCP
    Host Port:  0/TCP
    Environment:        <none>
    Mounts:     <none>
  Volumes:      <none>

[root@master01 ~]# kubectl rollout history deployment.v1.apps/nginx-deployment --revision=3
deployment.apps/nginx-deployment with revision #3
Pod Template:
  Labels:       app=nginx
        pod-template-hash=64d99cdfb6
  Containers:
   nginx:
    Image:      nginx:1.9.8
    Port:       80/TCP
    Host Port:  0/TCP
    Environment:        <none>
    Mounts:     <none>
  Volumes:      <none>

回滚到指定版本 --to-revision=xxx

[root@master01 ~]# kubectl rollout undo deployment.v1.apps/nginx-deployment --to-revision=1

回滚到上次修改

kubectl rollout undo deployment.v1.apps/nginx-deployment

将每次执行的命令记录到history中

[root@master01 ~]# kubectl apply -f nginx.yaml --record

结束语

Deployment 控制器可以管理 Pod，它通过操作叫做 ReplicaSet 的控制器来间接的管理 Pod。

Deployment 控制器有个缺点，它只能管理 Nginx 这样的无状态的 Pod，无法管理如 Mysql 这样有状态的应用，有状态应用需要使用 StatefulSet 控制器来管理。